消化系统生理

消化系统生理
生命体在生存活动过程中必须不断地从外界摄取食物，吸收各种营养物质，以供机体新陈代谢的需要，并将未被消化和吸收的食物残渣经肛门排出体外。

食物中的营养物质包括蛋白质、脂肪、糖类、维生素、水和无机盐。

食物在消化道内被分解成结构简单、可被吸收的小分子物质的过程，称为消化。

按作用方式的差异，消化可分为物理性消化和化学性消化两大类。

前者主要通过消化道平滑肌的运动，磨碎、混合和推动食物后移，最后将消化残渣排出体外；后者主要指消化道中各种酶的作用。

一、消化道平滑肌的生理特性
1.舒缩迟缓消化道平滑肌的兴奋性比骨骼肌和心肌低，其收缩的潜伏期、收缩期和舒张期所占的时间均比骨骼肌长。

有利于食物在消化道内停留较长时间，便于充分吸收和利用。

2.富有伸展性消化道平滑肌具有较大的伸展性。

胃的伸展性尤其明显，进食后，大量食物暂时储存于胃内而不发生明显的压力改变和运动障碍，因而具有重要意义。

3.具有紧张性消化道平滑肌经常保持一种微弱的持续收缩状态，称为平滑肌的紧张性。

消化道平滑肌紧张性收缩使消化道腔内维持一定的压力，使胃肠能够保持一定的位置和形状。

消化道各种不同形式的运动也都是在此紧张性的基础上进行的。

4.节律性收缩消化道平滑肌在离体后置于适宜的环境中，仍能进行节律性舒缩，但其节律缓慢且不规则，变异性较大，通常每分钟数次至十余次，远不如心肌那样规则。

5.对电刺激不敏感对电刺激和锐性刺激不敏感，但对物理、化学刺激较敏感，例如，温度升高、微量的乙酞胆碱或牵拉均能引起其明显收缩。

二、消化腺的分泌功能
消化腺是分泌消化液的器官，属外分泌腺。

所有消化腺均由消化管粘膜上皮向粘膜内凹陷形成。

胃腺和肠腺存在于消化管壁内，为管内腺。

唾液腺、肝和胰则移位于消化管之外，为管外腺，其分泌物均通过导管排入消化管腔内。

此外，在大部分胃肠的粘膜表面，存在着相当多的杯状细胞，分泌粘液。

人每天由各种消化腺分泌的消化液总量达6～8L。

消化液（digestive/juice）主要由消化酶、电解质和水组成。

消化液的主要功能是：①改变消化腔内的pH，适应消化酶活性的需要；②将食物中复杂的大分子成份分解为结构简单、可被吸收的小分子物质；③稀释食物，使之与血浆渗透压相等，有利于吸收；④通过分泌粘液、抗体和大量液体，保护消化道粘膜，防止物理性和化学性的损伤。

消化腺细胞分泌消化液的过程是主动活动过程，包括三个主要步骤：①腺细胞从其周围的血液中摄取原料；②在腺细胞内合成分泌物并贮存起来；③当腺细胞受到适宜刺激时，则将分泌物排出。

消化液的各种消化酶的分泌过程、胃液中盐酸的分泌过程均是这种主动活动过程。

整个分泌过程需要消耗能量，能量主要来自腺细胞内的ATP。

三、口腔、胃、小肠、大肠内的消化
（一）口腔内消化
消化过程从口腔开始。

食物在口腔内被咀嚼、磨碎并与唾液混合，形成食团，而后被吞咽。

口腔中的唾液具有较弱的化学性消化作用，由大小唾液腺分泌的混合液体，无色无味近于中性（pH6.6～7.1），正常成人每日分泌量1.0～1.5L，其中水分约占99%，其余成份主要是粘蛋白、球蛋白、尿素、尿酸、唾液淀粉酶、溶菌酶等有机物和少量无机盐。

唾液分泌的调节完全是神经反射性的，包括非条件反射和条件反射。

唾液功能主要包括：湿润口腔和溶解食物；消化淀粉；排除体内有毒物质；清洁和保护口腔。

咀嚼是咀嚼肌群依次收缩所组成的复杂的反射性活动，是由大脑意识控制的随意运动。

咀嚼肌的收缩使下颌向上下、左右及前方运动，利用牙齿将大块的食物切割、磨碎，在舌的搅拌下形成食团，便于吞咽；使食物与唾液淀粉酶充分混合，有利于化学性消化；反射性引起胃液、胰液、胆汁的分泌。

吞咽是由口腔经咽、食管进入胃的一种复杂的反射动作，分三步完成：首先食团由口到咽，然后由咽到食管上端，最后沿食管下行置胃，通过食管的蠕动被送入胃内。

蠕动是指消化道平滑肌的顺序收缩而形成的一种向前推进的波形运动。

（二）胃内消化
胃是消化道中最膨大的部分，具有暂时储存食物和消化食物的功能。

成年人胃的容量为1~2L。

胃的消化功能包括胃液的化学性消化和胃壁肌肉运动的机械性消化，使进入胃内的半固体食团被胃液水解和胃运动所研磨，形成食糜(thyme )此后，逐次少量地通过幽门被排入十二指肠。

纯净的胃液是无色的酸性液体，pH为0.9~1.5。

正常成年人每日分泌量1.5~2.5L。

胃液中除含大量水
－、Na十、K十等无机物和消化酶、粘蛋白、内因子等有机物。

胃液分泌的调节外，主要成分包括盐酸、HCO
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包括刺激胃液分泌的因素和抑制胃液分泌的因素。

正常胃液分泌是兴奋和抑制两方面因素相互作用的结果。

1.刺激胃液分泌的因素食物是引起胃液分泌的生理性刺激物，一般按感受食物刺激的部位，分为三个时期：头期、胃期和肠期。

各期的胃液分泌在质和量上有一些差异。

但在时间上各期分泌是重叠的，在调节机制上，都包括神经和体液两方面的因素。

2.抑制胃液分泌的因素精神、情绪以及与进食有关的条件性刺激，都可通过中枢神经系统反射性减少胃酸的分泌。

盐酸、脂肪和高渗溶液则是胃肠道内抑制胃液分泌的三个重要因素。

胃的运动形式包括紧张性收缩容受性舒张和蠕动三种。

因此，胃的运动对食物消化起着三种作用：①贮存食物；②使食物和胃液充分混合变成半流体的食糜；③将食糜分批排入十二指肠。

胃运动也受神经和某些体液因素调节。

神经调节与胃液分泌的调节基本相同，只是迷走神经对胃运动具有兴奋和抑制两种影响。

（三）小肠内消化
小肠内消化是消化过程中最重要的阶段。

食糜进入小肠，在胰液、胆汁、小肠液的化学作用下和小肠运动的的机械作用下，基本完成食物的消化。

胰液是由胰腺的外分泌部的腺泡细胞和小导管的管壁细胞分泌的。

主要成分有碳酸氢盐、胰淀粉酶、胰脂肪酶等多种消化酶。

这些酶能够水解三大营养物质，所以胰液是消化最全面、消化力最强、最重要的消化液。

胆汁是由肝细胞分泌的，不含消化酶的消化液。

胆汁主要通过胆盐促进脂肪的消化和吸收及对脂溶性维生素的吸收。

小肠液是由小肠粘膜中的小肠腺所分泌，呈弱碱性，pH值约为7.6。

成人每日分泌量约1～3L。

小肠液中除含有大量水分外，还含有粘蛋白、无机盐、肠激酶和小肠淀粉酶。

小肠液的作用主要有以下几方面：①消化食物，即肠激酶和肠淀粉酶的作用；②保护作用，即弱碱性的小肠液能保护十二指肠免受机械性损伤和胃酸的侵蚀。

③稀释肠内容物，利于吸收④小肠液的不断分泌，为营养物质的吸收提供媒介。

小肠运动的形式包括紧张性收缩、分节运动、蠕动。

紧张性收缩是对肠内容物施加一定的压力。

分节运动有利于肠内容物的下行、消化、吸收及促进血液循环。

蠕动是指自上而下有顺序地收缩和舒张，推进食糜向前运动。

（四）大肠内消化
大肠是消化管的末段，包括盲肠、结肠和直肠。

人类的大肠内没有重要的消化活动，大肠的主要功能是吸收水份和盐类，以及暂时贮存经消化吸收后剩下的食物残渣。

大肠粘膜的上皮和大肠腺均含有许多分泌粘液的杯状细胞。

因此，大肠的分泌富含粘液，粘液能保护肠粘膜免受机械损伤和润滑粪便。

结肠还分泌碳酸氢盐，故大肠液呈碱性（pH8.3～8.4）。

大肠液的分泌主要是由食物残渣刺激肠壁引起，可能通过局部反射完成。

副交感神经兴奋可使分泌增加，交感神经兴奋则使正在进行着的分泌减少。

酸碱度和温度对一般细菌的繁殖极为
图5-1 人体的消化系统图5-2 小肠的分节运动
适宜，故细菌在此大量繁殖。

细菌中含有能分解食物残渣的酶，经细菌分解作用后的食物残渣及其分解产物、肠粘膜的分泌物、脱落的肠上皮细胞和大量的细菌一起组成粪便。

排便是一种反射活动。

粪便入直肠时，刺激直肠壁内的感受器，冲动沿盆神经和腹下神经中的传入纤维传至脊髓腰骶部的初级排便中枢。

同时传入冲动还上传至大脑皮层，引起便意。

四、吸收
消化道不同部位对各种物质的吸收能力和速度是不同的。

食物在口腔和食管内一般不能被吸收，只有某些脂溶性药物(如硝酸甘油)能通过口腔薄膜进入血液；在胃内，食物也很少被吸收，仅有乙醇和少量水分以及某些药物(如阿司匹林)可在胃内被吸收；大肠主要吸收水分、无机盐、葡萄糖和一些药物。

作为重要的吸收部位，小肠具备多方面的有利条件：①吸收面积大。

正常成年人的小肠长4~5m，小肠黏膜表面有许多环状皱褶，皱褶上有大量绒毛，一在绒毛的每个柱状上皮细胞顶端又有许多微绒毛。

这样的结构可使小肠黏膜的总面积增加600倍，达到200~250m2，几乎是一个成年人体表面积的130倍；②绒毛内富含毛细血管、毛细淋巴管、平滑肌纤维和神经纤维网等结构。

淋巴管纵贯绒毛中央，称为中央乳糜管。

消化期内，小肠绒毛产生节律性的伸缩和摆动，可促进绒毛内毛细血管网和中央乳糜管内的血液和淋巴向小静脉和淋巴管流动，有利于吸收；③营养物质在小肠内已被消化为结构简单的可吸收的物质；④食物在小肠内停留时间较长，一般为3~8h。