食物的消化吸收(一)人體消化系統(tǒng)的組成與功能
什么是消化吸收:

人體攝入的食物必須在消化道內(nèi)被加工處理,分解成小分子物質(zhì)后才能進(jìn)入體內(nèi),這個(gè)過(guò)程稱為消化(digestion)。消化是由消化道來(lái)完成的,人的消化道由不同的消化器官相延續(xù)而成。消化有兩種方式:一種是通過(guò)機(jī)械作用,把食物由大塊變成小塊,稱為機(jī)械消化;另一種是在消化酶的作用下,把大分子變成小分子,稱為化學(xué)消化。通常食物的機(jī)械消化與化學(xué)消化是同時(shí)進(jìn)行的。食物經(jīng)消化后,其中所含營(yíng)養(yǎng)素所形成的小分子物質(zhì)通過(guò)消化道進(jìn)入血液或淋巴液的過(guò)程,稱為吸收(absorption)。

消化系統(tǒng)的組成與功能:
(一) 口腔

口腔位于消化道的最前端,是食物進(jìn)入消化道的門(mén)戶??谇粌?nèi)參與消化的器官有:
1.牙齒 牙齒是人體最堅(jiān)硬的器官,通過(guò)牙齒的咀嚼,食物由大塊變成小塊。
2.舌 在進(jìn)食過(guò)程中,舌使食物與唾液混合,并將食物向咽喉部推進(jìn),用以幫助食物吞咽;同時(shí)舌是味覺(jué)的主要器官。
3.唾液腺 人的口腔內(nèi)有3對(duì)大的唾液腺:腮腺、舌下腺、頜下腺,還有無(wú)數(shù)散在的小唾液腺,唾液就是由這些唾液腺分泌的混合液。
唾液為無(wú)色、無(wú)味近于中性的低滲液體。唾液中的水分約占 99.5%,有機(jī)物主要為粘蛋白,還有唾液淀粉酶、溶菌酶等,無(wú)機(jī)物主要有鈉、鉀、鈣、硫、氯等。
唾液的作用 ①唾液可濕潤(rùn)與溶解食物,以引起味覺(jué);②唾液可清潔和保護(hù)口腔,當(dāng)有害物質(zhì)進(jìn)人口腔后,唾液可起沖洗、稀釋及中和作用,其中的溶菌酶可殺滅進(jìn)人口腔內(nèi)的微生物;③唾液可使食物細(xì)胞粘成團(tuán),便于吞咽;④唾液中的淀粉酶可對(duì)淀粉進(jìn)行簡(jiǎn)單的分解,但這一作用很弱,且唾液淀粉酶僅在口腔中起作用,當(dāng)進(jìn)入胃與胃液混合后,pH值下降,此酶迅速失活。食物在口腔內(nèi)的消化過(guò)程是經(jīng)咀嚼后與唾液合成團(tuán),在舌的幫助下送到咽后壁,經(jīng)咽與食管進(jìn)入胃。食物在口腔內(nèi)主要進(jìn)行的是機(jī)械性消化,伴隨少量的化學(xué)性消化, 且能反射性地引起胃、腸、胰、肝、膽囊等器官的活動(dòng),為以后的消化做準(zhǔn)備。
(二) 咽與食管


咽位于鼻腔、口腔和喉的后方,其下端通過(guò)喉與氣管和食管(esophagus)相連,是食物與空氣的共同通道。當(dāng)吞咽食物時(shí),咽后壁前移,封閉氣管開(kāi)口,防止食物進(jìn)入氣管而發(fā)生嗆咳。食團(tuán)進(jìn)入食管后,在食團(tuán)的機(jī)械刺激下,位于食團(tuán)上端的平滑肌收縮,推動(dòng)食團(tuán)向下移動(dòng),而位于食團(tuán)下方的平滑肌舒張,這一過(guò)程的往復(fù),便于食團(tuán)的通過(guò)。
(三) 胃

胃位于左上腹,是消化道最膨大的部分,其上端通過(guò)賁門(mén)與食管相連,下端通過(guò)幽門(mén)與十二指腸相連。胃的肌肉由縱狀肌肉和環(huán)狀肌肉組成,內(nèi)襯粘膜層。肌肉的舒縮形成了胃的運(yùn)動(dòng),粘膜層則具有分泌胃液的作用。
1.胃的運(yùn)動(dòng)
(1)胃的容受性舒張:胃在充盈的狀態(tài)下體積可增大到 1000~1500ml,使胃可以很容易的接受食物而不引起胃內(nèi)壓力的增大。胃的容受性舒張的生理意義是使胃的容量適應(yīng)于大量食物的涌入,以完成儲(chǔ)存和預(yù)備消化食物的功能。
(2)緊張性收縮:胃被充滿后,就開(kāi)始了它的持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間的緊張性收縮。在消化過(guò)程中,緊張性收縮逐漸加強(qiáng),使胃腔內(nèi)有一定壓力,這種壓力有助于胃液滲入食物,并能協(xié)助推動(dòng)食物向十二指腸移動(dòng)。
(3)胃的蠕動(dòng):胃的蠕動(dòng)由胃體部發(fā)生,向胃底部方向發(fā)展。蠕動(dòng)的作用是使食物與胃液充分混合,以利胃液的消化作用并把食物以最適合小腸消化和吸收的速度向小腸排放。
2.胃液 胃液為透明、淡黃色的酸性液體,pH 為 0.9~1.5。胃液主要由以下成分組成:
(1)胃酸:胃酸由鹽酸構(gòu)成,由胃粘膜的壁細(xì)胞分泌。胃酸主要有以下功能:①激活胃蛋白酶原,使之轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘奈傅鞍酌?;②維持胃內(nèi)的酸性環(huán)境,為胃內(nèi)的消化酶提供最 合適的 pH值,并使鈣、鐵等礦質(zhì)元素處于游離狀態(tài),利于吸收;③殺死隨同食物進(jìn)入胃內(nèi)的微生物;④造成蛋白質(zhì)變性,使其更容易被消化酶所分解。
(2)胃蛋白酶:胃蛋白酶是由胃粘膜的主細(xì)胞以不具活性的胃蛋白酶原的形式所分泌的, 胃蛋白酶原在胃酸的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂谢钚缘奈傅鞍酌?。胃蛋白酶可?duì)食物中的蛋白質(zhì)進(jìn)行簡(jiǎn)單分解,主要作用于含苯丙氨酸或酪氨酸的肽鍵,形成脲和胨,但很少形成游離氨基酸,當(dāng)食糜被送人小腸后,隨著pH值升高,此酶迅速失活。
(3)粘液:粘液的主要成分為糖蛋白。它覆蓋在胃細(xì)胞膜的表面,形成一個(gè)厚約 500μm 的凝膠層,具有潤(rùn)滑作用,使食物易于通過(guò);粘液還保護(hù)胃黏膜不受食物中粗糙成分的機(jī)械 損傷;粘液為中性或偏堿性,可降低 HCl 胃酸酸度,減弱胃蛋白酶活性,從而防止酸和胃蛋白酶對(duì)胃細(xì)胞膜的消化作用。
(4)內(nèi)因子:由壁細(xì)胞分泌,可以和維生素 B12 結(jié)合成復(fù)合體,有促進(jìn)回腸上皮細(xì)胞吸收維生素 B12 的作用。
(四)小腸


小腸是食物消化的主要器官。在小腸,食物受胰液、膽汁及小腸液的化學(xué)性消化。絕大部分營(yíng)養(yǎng)成分也在小腸吸收,未被消化的食物殘?jiān)尚∧c進(jìn)入大腸。小腸位于胃的下端,長(zhǎng) 5~7m,從上到下分為十二指腸、空腸和回腸。十二指腸長(zhǎng)約 25cm,在中間偏下處的腸管,稍粗,稱為十二指腸壺腹,該處有膽總管的開(kāi)口,胰液及膽汁經(jīng)此開(kāi)口進(jìn)入小腸,開(kāi)口處有環(huán)狀平滑肌環(huán)繞,起括約肌的作用,稱為 Oddi 括約肌,防止腸內(nèi)容物返流入膽管。
1.小腸的運(yùn)動(dòng)
(1)緊張性收縮:小腸平滑肌的緊張性是其他運(yùn)動(dòng)形式有效進(jìn)行的基礎(chǔ),當(dāng)小腸緊張性降低時(shí),腸腔擴(kuò)張,腸內(nèi)容物的混合和轉(zhuǎn)運(yùn)減慢;相反,當(dāng)小腸緊張性增高時(shí),食糜在小腸 內(nèi)的混合和轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程就加快。
(2)節(jié)律性分節(jié)運(yùn)動(dòng):由環(huán)狀肌的舒縮來(lái)完成,在食糜所在的一段腸管上,環(huán)狀肌在許 多點(diǎn)同時(shí)收縮,把食糜分割成許多節(jié)段;隨后,原來(lái)收縮處舒張,而原來(lái)舒張?zhí)幨湛s,使原 來(lái)的節(jié)段分為兩半,相鄰的兩半則合攏為一個(gè)新的節(jié)段。如此反復(fù)進(jìn)行,食糜得以不斷地分 開(kāi),又不斷地混合。分節(jié)運(yùn)動(dòng)的向前推進(jìn)作用很小,它的作用在于:①使食糜與消化液充分混合,便于進(jìn)行化學(xué)性消化;②使食糜與腸壁緊密接觸,為吸收創(chuàng)造條件;③擠壓腸壁,有 助于血液和淋巴的回流。
(3)蠕動(dòng):蠕動(dòng)是一種把食糜向著大腸方向推進(jìn)的作用。蠕動(dòng)由環(huán)狀肌完成。由于小腸 的蠕動(dòng)很弱,通常只進(jìn)行一段短距離后即消失,所以食糜在小腸內(nèi)的推進(jìn)速度很慢,為 1~2cm/min。
2.進(jìn)入小腸的消化液
(1)胰液:胰液是由胰腺的外分泌腺部分分泌,所分泌的胰液進(jìn)入胰管,流經(jīng)胰管與膽管合并而成的總膽骺位于十二指腸處的總膽管開(kāi)口進(jìn)入小腸。胰液為無(wú)色、無(wú)嗅的弱堿性液體,pH 值為 7.8~8.4,含水量類似于唾液;無(wú)機(jī)物主要為碳酸氫鹽,其作用是中和進(jìn)入十二指 腸的胃酸,使腸細(xì)胞膜免受強(qiáng)酸的侵蝕,同時(shí)也提供了小腸內(nèi)多種消化酶活動(dòng)的最適 pH 值; 有機(jī)物則為由多種酶組成的蛋白質(zhì)。①胰淀粉酶:為α淀粉酶;②胰脂肪酶類:胰液中消化脂類的酶有胰脂肪酶、磷脂酶 A2、膽固醇酯酶和輔脂酶;③胰蛋白酶類:胰液中的蛋白酶基本上分為兩類,即內(nèi)肽酶和外肽酶。胰蛋白酶、糜蛋白酶和彈性蛋白酶屬于內(nèi)肽酶;外肽酶主要有羧基肽酶 A 和羧基肽酶 B。胰腺細(xì)胞最初分泌的各種蛋白酶都是以無(wú)活性的酶原形 式存在的,進(jìn)入十二指腸后被腸致活酶所激活。
除上述三類主要的酶外,胰液中還含有核糖核酸酶和脫氧核糖核酸酶。胰液中的所有酶 類的最適 pH 值為 7.0 左右。
(2)膽汁:膽汁是由肝細(xì)胞合成的,儲(chǔ)存于膽囊,經(jīng)濃縮后由膽囊排出至十二指腸。膽汁是一種金黃色或橘棕色有苦味的濃稠液體,其中除含有水分和鈉、鉀、鈣、碳酸氫鹽等無(wú)機(jī)成分外,還含有膽鹽、膽色素、脂肪酸、磷脂、膽固醇和細(xì)胞蛋白等有機(jī)成分。膽鹽是由肝臟利用膽固醇合成的膽汁酸與甘氨酸或?;撬峤Y(jié)合形成的鈉鹽或鉀鹽,是膽汁參與消化與吸收的主要成分。一般認(rèn)為膽汁中不含消化酶。
膽汁的作用是:①膽鹽可激活胰脂肪酶,使 后者催化脂肪分解的作用加速;②膽汁中的膽鹽、膽固醇和卵磷脂等都可作為乳化劑,使脂肪乳化呈細(xì)小的微粒,增加了胰脂肪酶的作用面積,使其對(duì)脂肪的分解作用大大加速;③膽鹽與脂肪的分解產(chǎn)物如游離脂肪酸、甘油一酯等結(jié)合成水溶性復(fù)合物,促進(jìn)了脂肪的吸收;④通過(guò)促進(jìn)脂肪的吸收,間接幫助了脂溶性維生素的吸收。此外,膽汁還是體內(nèi)膽固醇和膽色素代謝產(chǎn)物排出體外的主要途徑。
(3)腸液:小腸液是由十二指腸腺細(xì)胞和腸腺細(xì)胞分泌的一種弱堿性液體,pH 約為 7.6。 小腸液中的消化酶包括氨基肽酶、α-糊精酶、麥芽糖酶、乳糖酶、蔗糖酶、磷酸酶等;主要的無(wú)機(jī)物為碳酸氫鹽;小腸液中還含有腸致活酶,可激活胰蛋白酶原。
(五)大腸

人類的大腸內(nèi)沒(méi)有重要的消化活動(dòng)。大腸的主要功能在于吸收水分,大腸還為消化后的食物殘?jiān)峁┡R時(shí)儲(chǔ)存場(chǎng)所。一般地,大腸并不進(jìn)行消化,大腸中物質(zhì)的分解也多是細(xì)菌作用的結(jié)果,細(xì)菌可以利用腸內(nèi)較為簡(jiǎn)單的物質(zhì)合成 B 族維生素和維生素 K,但更多的是細(xì)菌對(duì)食物殘?jiān)形幢幌奶妓衔?、蛋白質(zhì)與脂肪的分解,所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物也大多對(duì)人體有害。
1.大腸的運(yùn)動(dòng) 大腸的運(yùn)動(dòng)少而慢,對(duì)刺激的反應(yīng)也較遲緩,這些有利于對(duì)糞便的暫時(shí)儲(chǔ)存。
(1)袋狀往返運(yùn)動(dòng):由環(huán)狀肌無(wú)規(guī)律的收縮所引起,可使結(jié)腸袋中的內(nèi)容物向兩個(gè)方向作短距離位移,但并不向前推進(jìn)。
(2)分節(jié)或多袋推進(jìn)運(yùn)動(dòng):由一個(gè)結(jié)腸袋或一段結(jié)腸收縮完成,把腸內(nèi)容物向下一段結(jié) 腸推動(dòng)。
(3)蠕動(dòng):由一些穩(wěn)定向前的收縮波組成,收縮波前方的肌肉舒張,后方的肌肉收縮, 使這段腸關(guān)閉合并排空。
2.大腸內(nèi)的細(xì)菌活動(dòng) 大腸中的細(xì)菌來(lái)自于空氣和食物,它們依靠食物殘?jiān)?,?時(shí)分解未被消化吸收的蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物。蛋白質(zhì)首先被分解為氨基酸,氨基酸或 是再經(jīng)脫羧產(chǎn)生胺類,或是再經(jīng)脫氨基形成氨,這些可進(jìn)一步分解產(chǎn)生苯酚、吲哚、甲基吲 哚和硫化氫等,是糞便臭味的主要來(lái)源;碳水化合物可被分解產(chǎn)生乳酸、醋酸等低級(jí)酸以及CO2、沼氣等;脂肪則被分解產(chǎn)生脂肪酸、甘油、醛、酮等,這些成分大部分對(duì)人體有害, 有的可以引起人類結(jié)腸癌。可溶性膳食纖維,可加速這些有害物質(zhì)的排泄,縮短它們與結(jié)腸的接觸時(shí)間,有預(yù)防結(jié)腸癌的作用。