动物生理学 消化与吸收 课件

第六章消化与吸收第一节概述第三节胃内消化第四节小肠消化第六节吸收第二节口腔消化(自学)第五节大肠消化(自学)消化(digestion):食物经消化管的运动和消化液的作用被分解的过程。第一节概述吸收(absorption):食物的消化产物、水分、无机盐通过消化道粘膜进入血液和淋巴循环的过程。一、消化方式1.机械性消化:通过消化管的运动，将食物粉碎、搅拌和推进的过程。2.化学性消化: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。(唾液，胃液，胰液，小肠液，胆汁)3.微生物消化:通过微生物的作用，饲料中的营养物质被分解过程。微生物（细菌、真菌、原虫）发酵消化过程示意总汇二、消化道平滑肌的生理特性(一)一般生理特性1.有兴奋性和收缩性：但较骨骼肌低，收缩缓慢2.有一定的伸展性3.紧张性：常保持微弱的持续收缩状态4.自律性：起源于平滑肌本身，不如心肌规律5.敏感性：对电刺激不敏感，但对化学、温度、牵张、缺血等刺激敏感(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。肌也能够在RP的基础上，自发地周期性去极化和复极化形成缓慢的电位波动，称为慢波电位(slowwave)或基本电节律(basicelectricalrhythm)。2.慢波电位在空腹，胃肠不收缩时，平滑一般认为慢波电位起源于纵行肌和环行肌之间的Cajial细胞，与生电性钠泵的周期活动有关。上升支：刺激→L-Ca2+通道开放→Ca2+内流→AP慢波电位波动达到阈值-40mV，即产生1-10次的AP，引起平滑肌收缩。在RP基础上去极化达到阈电位，激发AP，引起肌肉收缩。(2)慢波电位作用：(1)慢波电位产生机制：3.动作电位（1）AP产生机制：下降支：主要是K+外流产生。动作电位与收缩平滑肌细胞的AP是在慢波电位基础上产生的，肌肉收缩又是在AP基础上产生的，因而慢波电位的节律控制了平滑肌收缩的节律，强度和方向，是平滑肌的起步电位。胃肠平滑肌属于单一单位平滑肌，有缝隙连接，如同一个合胞体，活动同步（一）消化液的种类唾液胃液胆汁小肠液大肠液胰液消化道的分泌功能主要体现在消化腺细胞分泌的消化液上：三、消化道的分泌功能（二）消化液成份1.水：占90%以上2.无机盐：H+、Na+、HCO3-等3.有机物:各种粘蛋白、消化酶（三）消化液的主要功能1.分泌水、电解质：稀释食物，以利吸收；为各种消化酶提供适宜的环境。2.分泌黏液：保护消化道黏膜3.分泌消化酶：水解食物中的各种成分。4.参与机体物质代谢，为微生物消化创造条件（其他蛋白质）四、消化道功能的调节内在神经丛神经调节体液调节全身性激素(生长激素、甲状腺素等)胃肠激素交感神经（抑制）迷走神经（加强）外在神经系统肌间神经丛黏膜下神经丛(一)消化道的内分泌功能--是体内最大最广泛的内分泌腺1.胃肠内分泌细胞的特点（1）分布分散；数量巨大（2）分为开放型细胞和闭合型细胞（3）具有摄取胺前体、合成肽类或活性胺的能力2.胃肠道的内分泌细胞的分布及产物细胞名称分泌产物分泌部位A细胞胰高血糖素胰岛B细胞胰岛素胰岛D细胞生长抑素胰岛胃小肠结肠G细胞胃泌素胃窦十二指肠I细胞胆囊收缩素小肠上部K细胞抑胃肽小肠上部S细胞胰泌素小肠上部Mo细胞胃动素小肠N细胞神经降压素回肠PP细胞胰多肽胰岛胰腺胃小肠大肠3.胃肠激素的生理作用（1）调节消化腺的分泌和消化道的运动；（2）调节其他激素释放；（3）营养作用：刺激消化道组织代谢和生长的作用胃肠激素中的许多激素也存在于中枢神经系统中，这种双重分布的肽类物质被称为脑-肠肽（Brain-gutpeptide）。如胃泌素、胆囊收缩素、P物质、生长抑素、神经降压素等20余种。4.四种胃肠激素的主要生理作用及刺激释放的因素激素主要生理作用刺激释放因素胃泌素促胃酸和胃蛋白酶原分泌蛋白质分解产物(gastrin)促胃窦收缩，延缓胃排空迷走神经兴奋促胰液(主要是酶)分泌组织胺ACh促胆汁和小肠液的分泌促胰岛素分泌促消化道粘膜生长（营养作用）胰泌素促胰液(水和HCO3-)分泌迷走神经兴奋(促胰液素促胆汁(水和HCO3-)分泌盐酸＞蛋白质产物＞脂肪酸钠secretin)加强CCK的作用抑胃酸和胃泌素的释放抑胃的运动胆囊收缩素促胆囊收缩排胆汁迷走神经兴奋(CCK)促胰液(酶)、胆汁和小肠液分泌蛋白产物＞脂肪酸钠＞盐酸也叫促胰酶素促进胃肠运动，抑制胃排空促胰腺外分泌组织生长抑胃肽促胰岛素分泌脂肪及分解产物(GIP)抑胃液分泌和胃、肠运动糖、氨基酸5.胃肠激素的作用途径1.远距分泌通过血液循环到达靶细胞发挥作用2.旁分泌通过组织间液弥散至靶细胞发挥作用3.神经分泌VIP、P物质等可能是神经分泌激素4.腔内分泌还有一些激素释放后，从细胞间隙透过紧密连接弥散至胃肠腔内1.内在N丛支配分布：从食管中段到肛门管壁内，也叫肠神经系统。组成：粘膜下N丛：主要调节腺细胞和上皮细胞功能，支配粘膜下血管。肌间N丛：主要支配平滑肌细胞。形成局部N反应系统。(二)消化道的神经支配2.外来N支配双重N支配副交感N：迷走N、盆N交感N内在N丛内在N丛平滑肌分泌细胞内分泌细胞平滑肌分泌细胞内分泌细胞+-两端:副交感N中间:交感N副交感N：兴奋作用为主交感N：抑制作用为主分泌Ach分泌NE中枢神经系统肌间神经丛黏膜下神经丛交感及副交感传出交感及副交感传入局部传入局部传出消化道管壁内的化学和机械感受器平滑肌、分泌细胞、内分泌细胞、血管消化道的神经支配图第二节单胃消化肠嗜铬样细胞Ｄ细胞Ｇ细胞功能：暂时储存食物，初步消化食物（一）胃液的性质、成分及作用成分：无机物（盐酸、氯化钠、氯化钾）有机物（胃蛋白酶原、黏蛋白、内因子）内分泌细胞：G细胞—胃泌素；D细胞--生长抑素贲门腺外分泌腺：幽门腺泌酸腺颈粘液细胞：粘液壁细胞：盐酸、内因子主细胞：胃蛋白酶原胃液：无色、无味、酸性(pH0.9-1.5)，体内pH最低一、胃的化学消化1.盐酸(俗称胃酸)⑴来源：壁细胞主动分泌⑵形式：游离酸:110-135mmol/L结合酸:15-30mmol/L总酸:125-165mmol/L⑶分泌量：基础排酸量：空腹时，正常人0-5mmol/h。最大排酸量：20-25mmol/h（组胺试验）。⑷作用：①激活胃蛋白酶原，提供胃蛋白酶适宜环境；②使蛋白质变性，利于蛋白质的水解；③促胰泌素释放→胰液、胆汁和小肠液的分泌；④有助于小肠对铁和钙的吸收；⑤抑制和杀死细菌。最大排酸量主要取决于壁细胞数量，也与壁细胞的功能状态有关。2.胃蛋白酶原⑴来源：由主细胞分泌⑵作用：胃蛋白酶原胃酸胃蛋白酶→水解蛋白⑶特点：①始无活性；②最适pH＝1.8-3.5，pH＞６.0则失活；③对蛋白消化并非必需；④安静时：少量、恒定的速率分泌；刺激时：大量、迅速分泌。蛋白眎、胨3.内因子⑴来源：壁细胞分泌⑵成分：糖蛋白（2个亚单位）亚单位A＋Ｂ12→复合物:防Ｂ12被水解酶破坏亚单位B＋结合特异受体:吸收Ｂ12⑶作用：促进回肠末端维生素Ｂ12的吸收。⑷临床：当壁细胞受损或减少时，可发生巨幼红细胞性贫血。⑸特点:分泌能力和刺激因素与胃酸相当。⑴来源:粘液由表面上皮细胞和颈粘液细胞分泌；HCO3-主要由胃粘膜非泌酸细胞分泌。4.粘液和HCO3-⑶作用:形成胃粘液-HCO3-屏障，保护胃粘膜。①润滑和保护；②中和胃酸：HCO3-+H+→H2CO3③减免高[H+]和胃蛋白酶对自身的破坏⑵粘液成分:主要为糖蛋白，具有较高的粘滞性和形成凝胶的特性。pH值为中性。胃粘液——碳酸氢盐屏障模式图胃蛋白酶为什么不消化胃组织呢？500mm粘液层HClHCO3-H+H+pH2pH7H2CO3Na1.促进胃液分泌的因素食物是胃液分泌的自然刺激物(蛋白质等);一些药物(Ach、组胺、乙醇等)和激素(胃泌素、糖皮质激素等)也是胃液分泌的刺激物。应激状态：如舰员出海，长时间处于应激状态，ACTH、糖皮质激素分泌增多，可诱发胃溃疡和十二指肠溃疡。下面主要阐述内源性物质和食物（不同消化期）对胃液分泌的影响：(二)胃液分泌的调节⑴促进胃酸分泌的主要内源性物质：①ACh②组胺③胃泌素胆碱能N元嗜铬样细胞G细胞磷脂酰肌醇系统腺苷酸环化酶↑磷脂酰肌醇系统↓↓↓Ca2+↑cAMP↑Ca2+↑壁细胞M3受体H2受体特异受体特异受体M受体泌酸↑质子泵质子泵生长抑素甲氰咪呱奥美拉唑阿托品阿托品胃酸分泌的阻断剂⑵消化期胃液分泌的调节由动物实验(假饲、巴氏小胃、海氏小胃)发现，进食后胃液的分泌机制，可按食物刺激的部位，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。巴氏小胃(左)和海氏小胃(右)假饲实验示意图消化期胃液分泌的调节Ⅴ、Ⅻ、Ⅸ、Ⅹ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Ⅰ、Ⅱ、Ⅷ缩胆囊素ⅩⅩ①头期：胃液分泌←食物刺激头、面部感受器直接(Ach)间接Ⅰ.分泌机制Ⅱ.分泌特点：量多（30％）、酸度和胃蛋白酶含量均很高。分泌量与食欲、精神因素有关。口腔机械、化学刺激G②胃期胃液分泌←食物刺激胃引起的胃液分泌Ⅰ.分泌机制蛋白分解产物G细胞①②③胃泌素Ⅱ.分泌特点量最多（60%）、酸度高、胃蛋白酶含量比头期少。消化力(胃蛋白酶量)＜头期。胃底胃体机械刺激内在N丛Ⅰ.分泌机制：与胃期相似：即机械、化学刺激量发挥作用，但以体液调节为主。体液调节因素：胃泌素、肠泌酸素。Ⅱ.分泌特点：分泌量、酸度和胃蛋白酶含量均较低③肠期胃液分泌←食物刺激肠引起的胃液分泌2.抑制胃液分泌的因素⑴盐酸:当胃窦内pH1.2-1.5,12指肠pH≤2.5时，对胃酸分泌产生抑制作用。机制：①胃窦pH1.2-1.5→抑制G细胞分泌胃泌素。②胃窦pH1.2-1.5→刺激D细胞分泌生长抑素→G细胞分泌胃泌素和壁细胞分泌胃酸↓。③12指肠pH≤2.5→刺激S细胞分泌胰泌素→胃泌素和胃液分泌↓。④12指肠pH≤2.5→刺激12指肠球部分泌球抑胃素→胃泌素和胃液分泌↓。(神经降压素、抑胃肽等)⑵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。⑶高渗溶液:①激活小肠内渗透压感受器→肠-胃反射→PEG→抑制胃液分泌。②刺激小肠粘膜→”肠抑胃素”→抑制胃液分泌。小结：影响胃液分泌的因素━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━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━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━一、胃的机械消化（一）胃运动的主要形式(1)容受性舒张:迷走-迷走反射，传出N为迷走N抑制性f，释放肽类或NO递质，引起胃壁平滑肌舒张。作用：增加胃容纳和贮存食物，防食糜过早排入12指肠，但胃内压变化不大。(2)紧张性收缩:胃壁平滑肌缓慢而持续的收缩。作用：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，不致出现胃下垂。(3)蠕动:蠕动波起自胃体中部，逐步向幽门部推进。蠕动受慢波电位的控制。迷走神经、胃泌素、胃动素增加其频率和强度；交感神经、胰泌素、抑胃肽则相反。作用：使食糜与胃液充分混合和研磨,促进内容物排入十二指肠。挤研磨蠕动波推动食物（二）胃的排空（gastricemptying）①概念：食糜由胃排入12指肠的过程。②速度：因食物而异(颗粒大小、渗透压、食物类型)水＞糖＞蛋＞脂10min2h2-3h5-6h（一餐混合食物由胃完全排空约需4-6小时）③动力:直接动力:胃与十二指肠的压力差。原动