消化

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哺乳动物消化管内食物化学性消化的概况

  消化汉语拼音:Xiaohua;英语:Digestion),机体通过消化管的运动和消化腺分泌物的酶解作用,使大块的、分子结构复杂的食物,分解为能被吸收的、分子结构简单的小分子化学物质的过程。消化有利于营养物质通过消化管粘膜上皮细胞进入血液和淋巴——吸收,从而为机体的生命活动提供能量。消化过程包括机械性消化和化学性消化,前者指通过消化管壁肌肉的收缩和舒张(如口腔的咀嚼,胃、肠的蠕动等)把大块食物磨碎;后者指各种消化酶将分子结构复杂的食物,水解为分子结构简单的营养素,如将蛋 白质水解为氨基酸,脂肪水解为脂肪酸和甘油,多糖水解为葡萄糖等。消化可分为细胞内消化和细胞外消化。单细胞动物如草履虫摄入的食物在细胞内被各种水解酶分解,称为细胞内消化。多细胞动物的食物由消化管的口端摄入在消化管中消化叫做细胞外消化。细胞外消化可以消化大量的和化学组成较复杂的食物,因而具有更高的效率。但即使在高等动物(如人)的体内,仍部分保留着细胞内消化,如白细胞吞噬体内异物并在细胞内把异物溶解等。

  机体消化食物和吸收营养素的结构总称消化系统。消化系统分为消化管和消化腺两大部分。消化管包括口腔、咽 、食管、胃、小肠、大肠和肛门等各段;消化腺则有唾液腺 、胃腺、小肠腺、胰腺和肝脏等。消化系统的主要功能是消化食物、吸收营养素和排出食物残渣。此外,消化粘膜上皮制造和释放多种内分泌激素和肽类,与神经系统一起共同调节消化系统的活动和体内的代谢过程。

人消化系统解剖与生理

  消化系统主要分为消化管和消化腺两大部分。

消化管

  有两处膨大——胃和降结肠,它们分别具有贮存食物和粪便的功能。人消化管总长约6~7米,其中从门齿到胃出口部约长75厘米,小肠长4~5米,结肠约1米,直肠约20~25厘米。

  消化管壁的构造,除口腔外,一般可分4层,由里向外,依次为粘膜、粘膜下层、肌层和外膜。粘膜经常分泌粘液,使腔面保持滑润,可使消化管壁免受食物和消化液的化学侵蚀和机械损伤。消化管有的部位上皮下陷,形成各种消化腺,大部分消化管粘膜均形成皱褶,小肠粘膜的皱褶上还有指状突起——绒毛。这些结构使消化管的内表面积大大增加,有利于吸收,故粘膜层是消化和吸收的重要结构,粘膜下层由疏松结缔组织组成,其中含有较大的血管、淋巴管和神经丛,有些部位的粘膜下层中没有腺体。消化管的肌层除口腔、咽部、食管上1/3以及肛门等为骨骼肌外,其余大部分消化管的肌层均为平滑肌。平滑肌一般排列成两层,内层为环行肌,外层为纵行肌。环行肌收缩使管腔变狭窄,纵行肌收缩使管腔变短,这两种肌肉的协调收缩和舒张,可使消化管产生各种形式的运动。消化管的外膜为浆膜,主要由结缔组织所组成。

  消化管平滑肌是一种兴奋性较低,收缩缓慢的肌肉。消化管的主要运动形式是蠕动。蠕动通常是在食物的刺激下 ,通过神经系统,反射性地引起一种推进性的波形运动。蠕动还可研磨食物,使食物与消化液充分混合,从而有利于酶解。

消化腺

  按其分布的位置可分为大、小两种类型。小型消化腺局限于消化管的管壁内,如唇腺、舌腺、食管腺、胃腺和肠腺等。这些小型消化腺根据其形态的不同,又可分为单管状腺、分支管状腺、复泡管状腺、复管泡状腺等。大型消化腺位于消化管壁之外,它包括唾液腺(腮腺、舌下腺 、颌下腺)、胰腺和肝脏。大型消化腺外面一般均包以结缔组织被膜。结缔组织深入腺体实质,将腺体分隔为若干叶和小叶。腺体由分泌部和排出部组成。分泌部也叫腺泡,分泌消化酶和粘液等物质;排出部是指各级分支的导管,它们将分泌物排出到消化管腔内,导管的上皮细胞也具有分泌水和电解质的功能。

  引起消化腺分泌的自然刺激物是食物,食物可以通过神经和体液途径刺激或抑制腺体分泌。不同的神经传入冲动可引起不同腺细胞发生不同程度的活动。人在一昼夜所分泌的消化液的总量约6000~8000毫升。各种消化腺分泌的量、酶及其作用见表。

消化管的吸收

  消化管的不同部分吸收的能力和吸收速度是不同的,这主要取决该部分消化管的组织结构以及食物在该部分的成分和停留的时间。口腔和食管不吸收食物。胃只吸收酒精和少量水分。大肠主要吸收水分和盐类,小肠是吸收的主要部位。人的小肠粘膜的面积约10平方米,食物在小肠内被充分消化,达到能被吸收的状态;食物在小肠内停留的时间较长,这些都是小肠吸收的有利条件。小肠不仅吸收被消化的食物,而且吸收分泌入消化管腔内的各种消化液所含的水分、无机盐和某些有机成分。因此,人每天由小肠吸收的液体量可达7~8升之多。如果这样大量的液体不能被重吸收,必将严重地影响机体内环境的相对稳定。

消化系统活动的调节

  在消化过程中,消化系统各部分的活动是紧密联系、相互协调的。消化系统各部分的协调 ,是在中枢神经系统控制下,通过神经和体液两种机制的调节实现的。

神经调节

  消化系统全部结构中,除口腔、食管上段和肛门外括约肌受躯体神经支配外,其他部分都受自主性神经系统中的交感和副交感神经的双重支配,其中副交感神经的作用是主要的。支配消化系统的交感神经起源于脊髓的第三胸节至第三腰节,支配消化系统的副交感神经主要发自延髓的迷走神经,只有远端结肠的副交感神经是来自脊髓骶段的盆神经。交感神经和副交感神经对消化系统的作用是对立统一的。副交感神经兴奋时,使胃肠运动增强,腺体分泌增加;而交感神经的作用则相反,它兴奋时,使胃肠运动减弱,腺体分泌减少。支配消化系统的自主性神经,除交感和副交感神经外,还存在着第三种成分。有人认为是嘌呤能神经,但更多的人则认为是肽能神经,肽能神经在消化系统的活动中可能主要起抑制性作用。此外,从食管中段起到肛门为止的绝大部分的消化管壁内,还含有内在的神经结构,叫做壁内神经丛,食物对消化管腔的机械或化学刺激,可通过壁内神经丛引起局部的消化管运动和消化腺分泌。壁内神经丛包括粘膜下层的粘膜下神经丛和位于纵行肌层和环行肌层之间的肌间神经丛。

体液调节

  消化系统的活动还受到由其本身所产生的内分泌物质——胃肠激素的调节。

  从胃贲门到直肠的消化粘膜中,分散地存在着多种内分泌细胞。消化管内的食物成分、消化液的化学成分、神经末梢所释放的化学递质以及内分泌细胞周围组织液中的其他激素,都可以刺激或抑制这些内分泌细胞的活动。不同的内分泌细胞释放不同的肽。这些肽类进入血液,通过血液循环再作用于消化系统的特定部位的靶细胞,调节它们的活动。例如,在食物中蛋白质分解产物的作用下,存在于胃幽门部粘膜中的内分泌细胞(G细胞),可释放出一种由17个氨基酸残基组成的肽,叫做胃泌素。胃泌素通过血液循环,作用于胃底和胃体部的胃腺和胃壁肌肉,引起胃液分泌增加和胃运动增强。对胃肠分泌活动来说,激素调节似较神经调节具有更重要的意义。但两者的相互作用也不容忽视。