第四章第二节 食物的消化与吸收 讲课文档
一、引言
食物的消化与吸收是人体维持生命活动的基础过程,涉及复杂的生理机制和多个器官系统的协同作用。从口腔摄入食物开始,经过胃肠道的机械性消化和化学性消化,最终将营养物质分解为小分子形式,通过肠黏膜进入血液循环,为全身各组织器官提供能量和原料。本节将系统阐述食物消化与吸收的生理过程、相关消化器官的结构功能以及常见消化吸收障碍疾病的病理机制,为临床诊疗提供理论基础。
二、消化系统的组成与功能
(一)消化管的结构层次
消化管由内向外依次分为黏膜层、黏膜下层、肌层和外膜四层结构。黏膜层包含上皮细胞、固有层和黏膜肌层,是消化吸收的主要场所。例如,小肠黏膜形成环形皱襞和绒毛结构,显著增加表面积,其中肠绒毛内含有毛细血管和中央乳糜管,分别负责水溶性营养素和脂溶性营养素的吸收。
(二)消化腺的分类与功能
消化腺分为大消化腺(唾液腺、肝、胰腺)和小消化腺(胃腺、肠腺)。唾液腺分泌唾液,含唾液淀粉酶可初步分解淀粉;肝脏分泌胆汁,虽不含消化酶但能乳化脂肪;胰腺分泌胰液,含多种消化酶(胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶等),是消化能力最强的消化液。胃腺分泌胃液,含盐酸和胃蛋白酶原,为蛋白质消化创造酸性环境。
三、食物的消化过程
(一)机械性消化
1 咀嚼与吞咽:口腔通过咀嚼将食物磨碎,与唾液混合形成食团,经吞咽动作通过食管进入胃。食管通过蠕动波将食团推送至胃,此过程依赖平滑肌的协调收缩。
2 胃的排空:胃内食物经胃蠕动与胃液混合形成食糜,分批排入十二指肠。排空速度受食物成分影响(脂肪>蛋白质>碳水化合物),神经调节(迷走神经兴奋促进排空,交感神经抑制)和体液调节(胃动素促进,促胰液素和缩胆囊素抑制)共同调控。
3 小肠运动:包括紧张性收缩、分节运动和蠕动。分节运动通过环行肌交替收缩将食糜分割为小段,与消化液充分混合;蠕动将食糜向远端推送,确保消化吸收的连续性。
(二)化学性消化
1 碳水化合物的消化:口腔唾液淀粉酶分解淀粉为麦芽糖,进入小肠后胰淀粉酶进一步分解为麦芽三糖,最终由肠黏膜刷状缘的麦芽糖酶、蔗糖酶和乳糖酶分解为单糖(葡萄糖、果糖、半乳糖)。
2 蛋白质的消化:胃内盐酸激活胃蛋白酶原为胃蛋白酶,分解蛋白质为多肽;进入小肠后胰蛋白酶和糜蛋白酶将多肽分解为小肽,最终由肠肽酶分解为氨基酸。
3 脂肪的消化:胆汁中的胆盐将脂肪乳化为微滴,增加胰脂肪酶的作用面积。胰脂肪酶分解脂肪为甘油一酯和脂肪酸,与胆盐形成混合微胶粒,通过肠黏膜吸收。
4 核酸的消化:胰核酸酶分解DNA和RNA为核苷酸,进一步由肠黏膜刷状缘的核苷酸酶分解为磷酸、核糖和碱基。
四、营养物质的吸收
(一)吸收的部位与机制
小肠是主要吸收部位(占90%以上),其结构特点(长5-7m、环形皱襞、绒毛、微绒毛)使表面积达200-300m²。营养物质通过被动扩散(如水、电解质)、主动转运(如葡萄糖、氨基酸)、易化扩散(如维生素B12)和胞饮作用(如大分子蛋白质)等方式进入细胞。
(二)各类营养物质的吸收途径
1 单糖的吸收:葡萄糖和半乳糖通过钠依赖性葡萄糖转运体(SGLT1)主动转运,果糖通过GLUT5易化扩散进入肠上皮细胞,再经GLUT2转运至血液。
2 氨基酸的吸收:中性氨基酸通过B0AT1转运体,酸性氨基酸通过EAAT3转运体,碱性氨基酸通过CAT1转运体主动转运,小肽通过H⁺依赖性肽转运体(PEPT1)吸收。
3 脂肪的吸收:甘油一酯和脂肪酸在肠上皮细胞内重新合成甘油三酯,与载脂蛋白、胆固醇和磷脂形成乳糜微粒,经中央乳糜管进入淋巴系统,最终通过胸导管进入血液循环。
4 无机盐的吸收:钠通过钠-葡萄糖共转运体随葡萄糖主动吸收,氯离子通过旁路途径被动吸收;钙通过肠上皮细胞钙通道(TRPV6)主动转运,依赖维生素D调节;铁通过二价金属转运体(DMT1)吸收,以铁蛋白形式储存。
5 维生素的吸收:水溶性维生素(如维生素B族、C)通过被动扩散或主动转运吸收;脂溶性维生素(A、D、E、K)与胆盐形成混合微胶粒吸收,维生素B12需与内因子结合后通过回肠黏膜受体吸收。
五、消化吸收的调节
(一)神经调节
1 迷走-迷走反射:进食刺激口腔和胃感受器,通过迷走神经传入纤维传至延髓迷走中枢,再经迷走神经传出纤维释放乙酰胆碱,促进胃液分泌和胃蠕动。
2 肠-胃反射:食糜进入十二指肠后,通过肠黏膜机械和化学感受器激活肠-胃反射,抑制胃排空,防止十二指肠负荷过重。
(二)体液调节
1 促胰液素:由小肠S细胞分泌,胃酸进入十二指肠刺激其释放,促进胰腺分泌大量水和碳酸氢盐,抑制胃液分泌。
2 缩胆囊素:由小肠I细胞分泌,蛋白质和脂肪分解产物刺激其释放,促进胰酶分泌、胆囊收缩和胃排空抑制。
3 胃动素:由小肠M细胞分泌,空腹时周期性释放,刺激胃和小肠运动,促进胃排空。
六、常见消化吸收障碍疾病
(一)乳糖不耐受
由于小肠黏膜乳糖酶缺乏,导致乳糖不能被分解为单糖,在肠道内被细菌发酵产生气体和短链脂肪酸,引起腹胀、腹泻。原发性乳糖酶缺乏与遗传相关,继发性见于肠道感染或炎症后。
(二)胰腺功能不全
慢性胰腺炎或胰腺切除术后,胰酶分泌不足导致脂肪、蛋白质和碳水化合物消化障碍,表现为脂肪泻、体重下降和营养不良。治疗需补充胰酶制剂和调整饮食。
(三)短肠综合征
因小肠大面积切除(通常剩余<100cm)导致吸收面积显著减少,表现为严重腹泻、电解质紊乱和营养不良。治疗包括肠内营养支持、抗腹泻药物和生长激素促进肠黏膜代偿。
(四)乳糜泻
遗传易感个体摄入含麸质食物(小麦、大麦、黑麦)后,小肠黏膜发生免疫反应导致绒毛萎缩,影响脂肪和脂溶性维生素吸收。诊断依赖血清抗转谷氨酰胺酶抗体检测和小肠活检,治疗为终身无麸质饮食。
七、临床应用与思考
(一)消化内镜的应用
胃镜和肠镜可直接观察黏膜病变,进行活检和内镜下治疗(如息肉切除、止血)。胶囊内镜可无创检查小肠病变,弥补传统内镜的盲区。
(二)营养支持策略
对于消化吸收障碍患者,需根据病情选择肠内营养(口服或管饲)或肠外营养(静脉输注)。肠内营养更符合生理,可维持肠黏膜屏障功能;肠外营养适用于肠道完全功能障碍者。
(三)未来研究方向
肠道微生态与消化吸收的关系、干细胞治疗修复肠黏膜损伤、人工智能辅助消化系统疾病诊断等是当前研究热点,有望为消化吸收障碍的治疗提供新策略。
关键词:食物消化、营养吸收、消化腺、小肠运动、消化障碍疾病、乳糖不耐受、胰腺功能不全、短肠综合征、乳糜泻、营养支持
简介:本文系统阐述食物消化与吸收的生理过程,包括消化管结构、消化腺功能、机械性与化学性消化机制及营养物质吸收途径;分析神经与体液调节对消化吸收的影响;介绍乳糖不耐受、胰腺功能不全等常见消化吸收障碍疾病的病理机制与临床诊疗策略,为内科学教学与临床实践提供理论支持。