【消化系统学习笔记之一】胃肠道的消化功能（上）

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一、        一些概念

 

在阅读本文之前，有一些前置的概念需要厘清，这样有助于对文章的理解。若已对相关概念有所了解，可以跳过此部分向下阅读。

1.           消化：营养物质在消化道内被分解为可吸收的小分子物质的过程，称为消化。人体需要的六类营养物质中，蛋白质、脂肪与碳水化合物（这里主要指淀粉）是天然的大分子物质，需要通过消化道消化才能被吸收；而维生素、无机盐和水，这三类为小分子物质，不需要通过消化就可以直接被机体吸收。

2.           消化道：又叫消化管，是指从口腔到肛门的管道，可分为口腔、咽、食管、胃、小肠（十二指肠、空肠和回肠）和大肠（盲肠、阑尾、结肠、直肠和肛管）。临床上通常把从口腔到十二指肠的这部分管道成为上消化道，空肠以下的部分称下消化道。与消化道相对应的是消化腺，消化道与消化腺共同组成了人体的消化系统。

3.           机械性消化：通过消化道肌肉的收缩和舒张，将食物研磨碎，并使之与消化液充分混合，同时把食物不断向消化道的远端推送。它与化学性消化一起，构成了消化道对营养物质消化的两种方式。

4.           化学性消化：通过消化腺分泌消化液，由消化液中的酶分别把蛋白质、脂肪、和淀粉分解为可吸收的小分子物质。它与机械性消化同时进行，相互配合，共同作用，为机体的新陈代谢源源不断地提供养料和能量。

5.           幽门：胃与十二指肠连接处被称为幽门。孕妇之所以有妊娠反应，是因为妊娠期间幽门括约肌松弛，导致胃内食物回流。而胃炎、胃溃疡的病因也是由一种叫做幽门螺旋杆菌的细菌引起的。

 

二、        消化的起始——口腔

 

食物的消化首先从口腔开始。在口腔中，通过咀嚼和唾液的消化，食物变成食团，经吞咽到达胃。口腔对食物的消化有两种方式，一种是通过咀嚼对食物进行机械性消化，一种是通过唾液腺分泌唾液对食物进行化学性消化。所以，口腔中的两种消化模式是——唾液、咀嚼和消化。

 

（一）   唾液是人体口腔中三大腺体分泌出的混合液，主要是由水、无机盐和有机物组成。它的生理功能有如下六点：

1.       湿润口腔，便于吞咽和说话

2.       清洁和保护口腔，冲洗和清除食物残渣

3.       具有一定的消化功能，唾液中的淀粉酶可以使淀粉分解为麦芽糖

4.       冲淡和中和有害物质，是进入人体内的某些异物可随唾液排出

5.       溶解食物，有利于产生味觉

6.       唾液中的溶菌酶具有杀菌的作用

 

（二）  咀嚼是由咀嚼肌按一定顺序收缩所组成的复杂反射性动作。在正常咀嚼时，口腔中的切牙用于咬切。尖牙适于撕碎，磨牙用于研磨。咀嚼的主要作用是对食物进行机械性加工。切碎的食物与唾液混合形成食团，可便于吞咽。咀嚼还可以使唾液淀粉酶与食物充分接触、混合，产生化学性消化作用。

 

三、        胃内消化

 

胃是消化道最为膨大的部分。成人的胃容量约为1~2L，具有贮存和初步消化食物两方面的功能。食物经由食管进入胃内后，经过胃的机械性和化学性消化，食团逐渐被胃液水解和胃运动研磨，形成食糜。胃的运动使食糜逐次、少量地通过幽门，进入十二指肠。

 

（一）  胃液对食物可进行初步的化学消化

胃液是一种纯净无色的酸性液体，PH值为0.9~1.5，主要成分是盐酸、胃蛋白酶原、黏液、内因子和碳酸氢盐。其中能够起到消化作用的是盐酸、胃蛋白酶原与内因子，它们都是由胃的泌酸腺分泌出来的。

 

胃液中的盐酸也称为胃酸，胃内盐酸有五大生理作用

1.       激活胃蛋白酶原，并为胃蛋白酶提供适宜的酸性环境

2.       使食物中的蛋白质变性，从而有利于蛋白质的水解

3.       杀灭随食物进入胃内的细菌，对维持胃及小肠内的无菌状态具有重要意义

4.       盐酸随食糜进入小肠后，可促进促胰液素和缩胆囊素的分泌，进而引起胰液、胆汁和小肠液分泌

5.       盐酸造成的酸性环境还有利于小肠对铁和钙的吸收

 

胃蛋白酶原以无活性的酶原形式储存在细胞内，其进入胃腔后，在胃内盐酸的作用下，转变成为有活性的胃蛋白酶。而被激活的胃蛋白酶反过来也会继续对胃蛋白酶原进行激活。胃蛋白酶可以水解食物中的蛋白质，使其分解。胃蛋白酶只有在酸性的环境中才能发挥作用，当PH值超过5时，胃蛋白酶会完全失去活性。

 

胃部壁细胞在分泌盐酸的同时，也分泌一种被称为内因子的糖蛋白。内因子的作用主要是帮助人体对维生素B12的吸收。

内因子有两个活性部位，一个活性部位与进入胃内的维生素B12结合，形成内因子-维生素B12复合物，可以保护维生素B12免受肠内水解酶破坏。当该复合物进入回肠后，内因子的另一活性部位便与回肠粘膜细胞膜上的受体结合，促进维生素B12的吸收。缺乏内因子时，维生素B12的吸收就会发生障碍，从而影响到红细胞的生成，造成巨幼红细胞性贫血。

 

（二）  胃平滑肌的运动对食物进行机械性消化，并将食糜排入十二指肠

胃壁平滑肌通过有规律的收缩和舒张，对进入胃内的食物进行机械性消化。在消化期胃运动的主要作用是接纳和贮存食物，对食物进行机械性消化，使食物与胃液充分混合，形成糊状的食糜，然后以适当的速率向十二指肠排放。

胃的运动形式主要有容受性舒张、紧张性收缩和蠕动。

 

容受性舒张是胃容纳食物的主要运动形式。胃壁肌肉在人体进食时，可以通过肌肉作用，使胃腔容量从空腹时的50ml左右增加到进食后的1~1.5L，并在容纳食物的同时保持胃内压的相对稳定。这种舒张也可以防止胃内压力突然升高导致胃内容物迅速排到十二指肠，或因食管下括约肌张力不全而引起的为内容物反流入食管。

紧张性收缩有助于胃保持一定的基础压力，有助于胃液渗入食物内部，促进化学性消化；同时还可使胃保持一定的性状和位置，防止胃下垂。

蠕动是胃向十二指肠排放食糜的动力。胃的蠕动开始于食物摄入胃腔后约5分钟

，是一种起始于胃的中部，向幽门方向推进的收缩波。蠕动波一直传播到幽门，并将1~2ml食糜送入十二指肠。其生理意义主要有二：一是磨碎进入胃内的食团，并使其与胃液充分混合，以形成糊状的食糜；二是将食糜逐步地推入十二指肠。

 

四、        蛋白质的消化

 

从胃内消化的原理我们可以发现，胃中除了对所有的食物进行机械性消化以外，对于营养素的消化作用主要集中在蛋白质上。的确，由于胃的酸性环境，使其无法对脂肪进行消化；而胃中又没有任何能够水解碳水化合物的酶，所以碳水化合物在胃中也基本没有什么消化。只有蛋白质，可以在胃酸与胃蛋白酶的作用下，进行一些初步的消化。那么，我们就在这里了解一下蛋白质在人体中的消化过程吧。

 

1.       胃内消化

蛋白质进入胃后，胃粘膜主细胞分泌胃蛋白酶原，在胃酸的作用下，被激活成为胃蛋白酶。胃蛋白酶主要水解芳香族氨基酸、蛋氨酸或亮氨酸等残基组成的肽键。另外，胃蛋白酶对乳中的酪蛋白有凝乳作用，对婴儿较为重要，可使乳液凝结成乳块，并在胃中停留时间延长。

 

2.       小肠消化

经过胃的初步消化后，蛋白质来到小肠进行进一步消化。小肠内的胰液以及小肠粘膜细胞分泌的多种蛋白酶及肽酶，共同作用将其水解为氨基酸。蛋白质在小肠腔的内肽酶和外肽酶协同作用下生成氨基酸和2~6个氨基酸的寡肽，分别占1/3和2/3。

 

l  内肽酶包括胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶三种。

A．胰蛋白酶主要水解碱性氨基酸组成的肽键，如赖氨酸和精氨酸组成的肽键，水解产物是以碱性氨基酸为羧基末端的肽。

B．糜蛋白酶主要水解芳香族氨基酸组成的肽键，如苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸的肽键，产物为羧基末端带有芳香族氨基酸的肽。

C．弹性蛋白酶主要水解脂肪族氨基酸组成的肽键，如缬氨酸、亮氨酸、丙氨酸等，产物是以脂肪族氨基酸为羧基末端的肽。

 

l  外肽酶包括氨基肽酶和羧基肽酶，可将肽链末端的氨基酸逐个水解。但胰腺中只分泌羧基肽酶A和B。羧基肽酶A可水解肽链羧基端的中性氨基酸（芳香族和脂肪族）的肽键；羧基肽酶B可水解肽链羧基端的碱性氨基酸

 

经过内肽酶与外肽酶的水解作用，蛋白质基本上被水解为寡肽、碱性氨基酸与中性氨基酸。小肠粘膜细胞的刷状缘及细胞液中存在一些寡肽酶，例如氨基肽酶和二肽酶。氨基肽酶从肽链末端逐个水解释放出氨基酸，最后生成二肽；然后二肽酶在进行水解，最终生成氨基酸。

到此时，人体摄入的蛋白质基本上全部被水解为氨基酸，接下来就会被吸收，从而被人体利用。至于蛋白质的吸收过程，会在另外一篇博文中涉及，此处不再赘述。

资料来源：

1.《中国营养百科全书》上册，葛可佑，人民卫生出版社，2004

2.《系统解剖学》，柏树令，人民卫生出版社，2005

3.《生理学》姚泰，人民卫生出版社，2005