食物的消化與吸收

第二章食物的消化與吸收盡管生物界的基本代謝過(guò)程有很多相同與相似之處，但每一類(lèi)生物的代謝是有很大差異的。人:通過(guò)消化系統(tǒng)分解各種營(yíng)養(yǎng)素，對(duì)食物進(jìn)行第一次篩選，棄去不可分解物；通過(guò)各類(lèi)腸壁細(xì)胞吸收營(yíng)養(yǎng)素，進(jìn)行第二次篩選，棄去不能吸收的物質(zhì)；通過(guò)血液與肝臟的選擇性利用與吸收，分解與排除人體不能利用的物質(zhì)。微生物：代謝過(guò)程就簡(jiǎn)單多了。一般各種物質(zhì)都是直接通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)反應(yīng)，任何對(duì)其生理代謝產(chǎn)生干擾的物質(zhì)都可干擾微生物的生長(zhǎng)。人體進(jìn)行新陳代謝，必須不斷地從外界環(huán)境攝取各種營(yíng)養(yǎng)素，然而大分子的營(yíng)養(yǎng)素（如糖類(lèi)、蛋白質(zhì)、脂肪），一般都不能直接被機(jī)體攝取利用，必須在機(jī)體內(nèi)經(jīng)過(guò)消化‘吸收的過(guò)程。。消化：食物通過(guò)消化管的運(yùn)動(dòng)和消化液的作用被分解為可吸收成分的過(guò)程，即食物在消化道內(nèi)進(jìn)行分解的過(guò)程。吸收：食物的可吸收成分透過(guò)消化管壁的上皮細(xì)胞進(jìn)入血液和淋巴液的過(guò)程。不被吸收的殘?jiān)鼊t由消化道末端排出體外。一、人體消化系統(tǒng)：消化吸收的運(yùn)作:消化吸收食物中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在人體的消化系統(tǒng)內(nèi)；①由不同部位的消化、吸收器官和②消化吸收物質(zhì)協(xié)同作用完成的；有時(shí)存在于人體內(nèi)的③共生微生物起到促進(jìn)或阻礙作用。人體消化系統(tǒng)：由消化吸收器官和消化吸收物質(zhì)組成。消化吸收器官：消化道、消化腺消化吸收物質(zhì)：各種消化液1、 消化道：一條長(zhǎng)而盤(pán)曲的肌性管道。據(jù)位置、形態(tài)、功能不同可分為：口腔、咽、食管、胃、小腸、大腸及肛門(mén)等。消化道中除咽、食管上端和肛門(mén)的肌肉是骨骼肌外，其余均由平滑肌組成，并具有以下特點(diǎn)：1） 興奮性低，收縮緩慢；2） 富于伸展性，最長(zhǎng)時(shí)可為原來(lái)長(zhǎng)度的2-3倍，如胃可容幾倍于自己初始體積的食物；3） 有一定緊張性，各部分如胃、腸等能保持一定的形狀和位置。肌肉的各部分收縮均是在緊張性的基礎(chǔ)上發(fā)生的；4） 進(jìn)行節(jié)律性運(yùn)動(dòng)；5） 對(duì)化學(xué)、溫度和機(jī)械牽張刺激較敏感，對(duì)內(nèi)容物等的各種刺激引起的內(nèi)容物推進(jìn)或排空有重要意義。2、 消化腺：大消化腺有大唾液腺、肝和胰腺，是體內(nèi)主要的消化腺。小消化腺位于消化管壁內(nèi)，如食管腺、胃腺和腸腺等。消化腺都有導(dǎo)管與消化道相通，使分泌的消化液能流入消化道。消化腺分泌的消化液由水、無(wú)機(jī)鹽和少量有機(jī)物組成，其中最重要的成分是具有蛋白質(zhì)性質(zhì)的消化酶。二、食物的消化：1消化的過(guò)程：即食物進(jìn)入機(jī)體后是如何被處理的（途徑）1）口腔消化：對(duì)食物的第一道加工（粗加工）對(duì)食物進(jìn)行機(jī)械加工、研磨；能引起胃、胰、肝臟、腸等器官活動(dòng)，起到促進(jìn)機(jī)體內(nèi)整個(gè)消化吸收代謝過(guò)程。2）胃的消化：對(duì)食物進(jìn)行機(jī)械、化學(xué)、生化加工，使食物變成食糜，最終以適宜的量、速度進(jìn)入十二指腸。3）小腸的消化：最重要的加工主要是化學(xué)和機(jī)械加工。同時(shí)在胰液、小腸液、膽汁的共同作用下，將食物分解成可吸收的形式。4）大腸消化：沒(méi)有主要的消化活動(dòng)在微生物酶的作用下，可產(chǎn)生維生素K和B族維生素等。2消化的方式：1） 機(jī)械性消化：靠消化道的運(yùn)動(dòng)把大塊食物磨碎叫機(jī)械性消化或物理性消化。研碎、攪拌、混合、乳化、推動(dòng)食物的作用。2） 化學(xué)性消化：通過(guò)消化液及消化酶的作用把食物中的大分子物質(zhì)分解成可被吸收的小分子物質(zhì)叫化學(xué)性消化。主要是分解過(guò)程；3） 生物消化：消化道內(nèi)主要是在大腸內(nèi)，微生物的酶對(duì)殘留的營(yíng)養(yǎng)素以及消化液和腸壁衰亡細(xì)胞進(jìn)行分解利用，同時(shí)產(chǎn)生揮發(fā)性酸、維生素、二氧化碳、硫化氫等物質(zhì)的過(guò)程。一）各種消化液的成分及作用：1、 唾液的成分及作用：1） 成分:pH6.6-7.1；正常人日分泌唾液1-1.5L。水：水分約占99%；有機(jī)物：主要為黏液蛋白，還有唾液淀粉酶和少量無(wú)機(jī)鹽（Na+、K+、Ca2+、Cl-、HCO3-0氣體：有少量氣體如N2、02和CO2等。 32） 作用：濕潤(rùn)與溶解食物并刺激味蕾引起味覺(jué)；清潔和保護(hù)口腔的作用；唾液淀粉酶可使淀粉水解成麥芽糖，對(duì)食物進(jìn)行化學(xué)性消化。2、 胃液的成分及作用：純凈胃液是一種無(wú)色透明的酸性液體（pHO.9-1.5）。主成分是水、HCl、Na+、K+等無(wú)機(jī)物，以及胃蛋白酶、粘蛋白等有機(jī)物。胃是消化道中一個(gè)袋狀膨大部分，其位置和形狀隨人的體型體位及胃內(nèi)充盈度不同而有改變。中等度充盈時(shí)，胃的大部分位于正中線(xiàn)左側(cè)，小部分位于右側(cè)。主成分是水、HCl、Na+、K+等無(wú)機(jī)物，以及胃蛋白酶、粘蛋白等有機(jī)物。1）胃酸：由胃腺壁細(xì)胞分泌，只有胃中才有此酸性分泌液。作用：激活胃蛋白酶原，為其造成適宜的酸性環(huán)境，以利水解蛋白質(zhì)。抑制和殺滅胃內(nèi)細(xì)菌的作用。胃酸進(jìn)入小腸后能刺激胰液和小腸液的分泌，并引起膽囊收縮排出膽汁。胃酸造成的酸性環(huán)境有助于小腸對(duì)Fe2+、Ca2+的吸收。2） 胃蛋白酶：主細(xì)胞分泌出來(lái)時(shí)為無(wú)活性的蛋白酶原，在HC1作用下被激活（最適pH2）,是胃液中的主要消化酶。能將Pro進(jìn)行初步水解。3） 黏液：胃黏膜表面的上皮細(xì)胞和胃腺中的黏液細(xì)胞分泌。主成分是糖蛋白，其次為粘多糖等大分子。在正常情況下胃黏膜表面常覆蓋一層黏液，弱堿性，可中和IC1和減弱胃蛋白酶的消化作用，故可保護(hù)胃黏膜，使其免于受到HCl和蛋白酶的消化作用。同時(shí)，黏液還有潤(rùn)滑作用，可減少胃內(nèi)容物對(duì)胃壁的機(jī)械損傷，對(duì)胃有保護(hù)作用。4） 內(nèi)因子：正常胃液中含“內(nèi)因子”。是分子量為53000的一種糖蛋白，與VB“結(jié)合并12促進(jìn)其吸收。3、 膽汁的成分及作用：成分：成分為膽鹽、膽色素、磷脂、膽固醇及粘蛋白等，無(wú)機(jī)物除水外，有Na+、K+、Ca2+、HCO3-。膽汁pH7.4左右。一般認(rèn)為膽汁中不含消化酶。作用：是實(shí)現(xiàn)其消化機(jī)能，對(duì)脂肪的消化吸收具有重要意義。4、 胰液的成分及作用：成分：是無(wú)色無(wú)臭的堿性液體，PH7.8-8.4。主成分有NaHCO3和各種消化酶。作用：對(duì)食物的消化有重要作用。胰液含大量NaHC03能中和由胃進(jìn)入小腸的鹽酸，使腸內(nèi)保持弱堿性環(huán)境，以利腸內(nèi)消化酶的作用。5、 小腸液的成分及作用：成分：pH7.8呈弱堿性。成人分泌l-3L/d。小腸中除含多種粘蛋白、腸激酶外，還含多種消化酶，此外還?；煊忻撀涞纳掀ぜ?xì)胞、白細(xì)胞和微生物等。作用：進(jìn)一步分解肽類(lèi)、二糖和脂類(lèi)使其成為可被吸收的物質(zhì)。如蔗糖酶分解GF；麥芽糖酶分解麥芽糖；乳糖酶分解乳糖。6、 大腸液的成分及作用：成分：分泌少量堿性液體，PH8.3-8.4，主成分為黏液蛋白，保護(hù)黏膜和潤(rùn)滑糞便。作用：含酶很少，沒(méi)有明顯的消化作用。大腸內(nèi)容物主要受細(xì)菌的分解作用。細(xì)菌所含的酶能使食物殘?jiān)c植物纖維素分解。對(duì)糖類(lèi)和脂肪進(jìn)行發(fā)酵式分解，蛋白質(zhì)進(jìn)行腐敗式分解。正常情況下，機(jī)體一方面通過(guò)肝臟對(duì)這些毒物進(jìn)行解毒作用，另一方面通過(guò)大腸將這些毒物排出體外。大腸內(nèi)細(xì)菌還能合成少量Vk和某些VB族。其中一部分可被人體吸收，對(duì)機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)和凝血有一定生理意義。二）各類(lèi)食物的消化：1、糖類(lèi)的消化：正常人膳食糖類(lèi)主要來(lái)源為淀粉，存在于所有谷類(lèi)食物中，其次為蔗糖及牛奶中的乳糖。食物中糖類(lèi)經(jīng)消化道各種酶作用水解成單糖后才被吸收。消化過(guò)程如下：淀粉—口腔中唾液淀粉酶約水解0%一胃中鹽酸水解少量—小腸中：胰淀粉酶約水解0%,腸淀粉酶水解少量圖2-2碳水化合物的消化示意圖2、脂肪的消化：膽汁、攪拌 胰脂肪酶為主，腸脂肪酶為輔 月旨肪+甘油約40%左右脂肪 乳化脂肪 甘油一酯約60%左右3、Pro的消化：食物單純蛋白質(zhì)胃蛋白酶*示、胨、多肽（小腸）胰蛋白酶、胰糜蛋白酶（內(nèi)肽酶）Y伸 卄氨基肽酶、羧基肽酶（外肽酶）a-氨基酸 寡肽+二肽卄（刷狀緣）寡肽酶、氨基肽酶、二肽酶a-氨基酸

圖2-3蛋白質(zhì)的消化示意圖三、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收：消化道內(nèi)的吸收是指消化道內(nèi)的物質(zhì),包括水分、鹽類(lèi)及食物的消化產(chǎn)物透過(guò)黏膜上皮細(xì)胞進(jìn)入血液和淋巴液的過(guò)程。1、小腸是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收的主要場(chǎng)所：在口腔和食道內(nèi)，食物實(shí)際上是不被吸收的。胃只吸收少量酒精和水分，大腸尚能吸收水、無(wú)機(jī)鹽和部分未被小腸吸收的養(yǎng)分。食物經(jīng)消化后的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要在小腸被吸收。人小腸長(zhǎng)度為5-6m,其黏膜具有環(huán)狀皺折并有大量指狀突起的絨毛，絨毛上的每一上皮細(xì)胞可有600條微絨毛，使小腸吸收面積大為擴(kuò)大，估計(jì)全部小腸約有250m2的吸收面積。其中，大部分是在十二指腸和空腸吸收,當(dāng)其到達(dá)回腸時(shí)通常已吸收完畢。回腸被認(rèn)為是吸收機(jī)能的儲(chǔ)備,能主動(dòng)吸收膽汁酸鹽和vb122、 吸收原理：1） 被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)：包括濾過(guò)、擴(kuò)散和滲透等作用。濾過(guò)靠膜兩邊的流體壓力差，如腸腔內(nèi)壓力超過(guò)毛細(xì)血管壓時(shí)，水分或其它物質(zhì)可借壓力差濾入毛細(xì)血管內(nèi)。滲透則有賴(lài)于半透膜兩邊存在的壓力差，水分從滲透壓低的一側(cè)進(jìn)入滲透壓較高一側(cè)。2） 主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)：有些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可由濃度較低的一側(cè)穿過(guò)膜向濃度高的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)。需耗能量及載體協(xié)助。物質(zhì)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)中的載體是一種脂蛋白，它具高度特異性，載體轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)時(shí)的能量來(lái)自ATP。3） 胞飲作用：一種通過(guò)細(xì)胞膜的內(nèi)陷將物質(zhì)攝取到細(xì)胞內(nèi)的過(guò)程。可使細(xì)胞吸收某些完整的脂類(lèi)和蛋白質(zhì)。也是新生兒從初乳中吸收抗體的方式。這種未經(jīng)消化的蛋白進(jìn)入體內(nèi)可能是某些人食物過(guò)敏的原因。3、 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收：1） 糖類(lèi)的吸收：?jiǎn)翁鞘翘妓镌谛∧c中吸收的主要形式。單糖的吸收不是簡(jiǎn)單的擴(kuò)散而是耗Q的主動(dòng)過(guò)程，通過(guò)小腸上皮細(xì)胞膜刷狀緣的腸腔面進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)再擴(kuò)散入血。因載體蛋白對(duì)各種單糖的結(jié)合不同，各種單糖的吸收速率也就不同。單糖的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)與Na+的轉(zhuǎn)運(yùn)密切相關(guān)，當(dāng)Na+的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)被阻斷后，單糖的轉(zhuǎn)運(yùn)也不能進(jìn)行。因此認(rèn)為單糖的主動(dòng)吸收需要Na+存在，載體蛋白與Na+和糖同時(shí)結(jié)合后才能進(jìn)入小腸黏膜細(xì)胞內(nèi)。單糖吸收的主要部位是在十二指腸和上段空腸，被吸收后進(jìn)入血液，經(jīng)門(mén)靜脈入肝臟，在肝內(nèi)貯存或參加全身循環(huán)。2） 蛋白質(zhì)的吸收：吸收部位主要在小腸上段。未經(jīng)分解的Pro—般不被吸收。吸收機(jī)理與單糖相似，是主動(dòng)吸收，需Na+的參與。3） 脂肪的吸收：脂肪經(jīng)膽鹽乳化在十二指腸中在胰液、腸液和脂肪酶消化作用下水解為甘油、自由脂肪酸、甘油一酯及少量甘油二酯和未消化的甘油三酯。膽鹽對(duì)脂肪的消化吸收具有重要作用，它可與脂肪的水解產(chǎn)物形成水溶性復(fù)合物，進(jìn)一步聚合為脂肪微粒，通過(guò)膽鹽微?！耙伞钡叫∧c黏膜細(xì)胞的刷狀緣，以擴(kuò)散方式被吸收。4） 無(wú)機(jī)鹽和維生素的吸收：小腸和大腸的各個(gè)部位都可吸收無(wú)機(jī)鹽，吸收速度取決于多種因素：載體、pH、飲食成分等。5） 水分的吸收：小腸吸收水分的主要方式是滲透作用，在吸收其它物質(zhì)過(guò)程中所形成的滲透壓是促使水分吸收的重要因素；此外小腸收縮時(shí)使腸腔內(nèi)流體壓力差增高，也可使部分水以濾過(guò)方式而吸收。四、代謝物質(zhì)的排泄：機(jī)體在新陳代謝中，不斷產(chǎn)生對(duì)機(jī)體無(wú)用或有害的代謝產(chǎn)物，如不及時(shí)清除體外，就會(huì)在體內(nèi)堆積對(duì)機(jī)體產(chǎn)生傷害，因此，機(jī)體必需通過(guò)排泄活動(dòng)將其排泄出去。排泄就是指機(jī)體在新陳代謝過(guò)程中所產(chǎn)生的代謝終產(chǎn)物以及多余的水分和進(jìn)入體內(nèi)的各種異物，由排泄器官向體外輸送的生理過(guò)程。機(jī)體的排泄器官主要是腎，其次是肺、皮膚、肝和腸。1）腎臟以尿的形式排出多種代謝終產(chǎn)物和某種異物，如尿素、尿酸、肌酐、馬尿酸、水及進(jìn)入體內(nèi)的藥物等。2） 肺借助呼氣排出C02和少量水，以及一些揮發(fā)性物質(zhì)。3） 皮膚依靠汗腺分泌，排出一部分水和少量的尿素與鹽類(lèi)。4） 腸和肝把膽色素和無(wú)機(jī)鹽排入腸腔，隨糞便排出體外。在這些器官中，由腎臟排出的代謝終產(chǎn)物不僅種類(lèi)多，數(shù)量大，而且腎臟還可根據(jù)機(jī)體情況調(diào)節(jié)尿的質(zhì)和量，因而腎臟的泌尿作用具有特別重要的意義。1、腎單位：人兩側(cè)腎臟有170-240萬(wàn)個(gè)腎單位，每個(gè)腎單位包括腎小體和腎小管兩部分。腎小體包括腎小球和腎小囊。腎小管則由近球小管、髓袢和遠(yuǎn)球小管三部分組成。集合管不包括在腎單位內(nèi)，但在功能上和遠(yuǎn)球小管密切相關(guān)，在尿生成過(guò)程中，特別在尿液濃縮過(guò)程中起重要作用，每一集合管接受多條遠(yuǎn)曲小管運(yùn)來(lái)的液體，許多集合管又匯入乳頭管，最后形成的尿液經(jīng)腎盞、腎盂和輸尿管進(jìn)入膀胱，由尿道排出體外。2、尿液的生成：腎臟生成尿包括相互聯(lián)系的兩個(gè)過(guò)程，即腎小球的濾過(guò)作用和腎小管的重吸收、分泌和排泄作用。1） 腎小球的濾過(guò)作用：當(dāng)血液流經(jīng)腎小球毛細(xì)血管時(shí)，血液中的成分除血細(xì)胞和大分子蛋白質(zhì)外，其余的物質(zhì)都能透過(guò)腎小球的膜進(jìn)入腎小囊囊腔，這種濾過(guò)液稱(chēng)原尿。原尿中含有血漿中各種小分子物質(zhì)如葡萄糖、Ca、P、K、Cl、尿素、尿酸等，含量與血漿中的含量接近。2） 腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄作用：原尿生成后沿腎小管流入集合管，再匯入腎盂。在此過(guò)程中，原尿中的絕大部分水和有用物質(zhì)將全部或部分被管壁上皮細(xì)胞重吸收進(jìn)