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第六节 吸收(1)

作者:admin发布时间:2012-11-01 19:32浏览:

第六节 吸 收

  消化管内的吸收是指食物的成分或其消化后的产物,通过上皮细胞进入血液和淋巴的过程。消化过程是吸收的重要前提。由于吸收为多细胞机体提供了营养,因而具有很大的生理意义。

  消化管不同部位的吸收能力有吸收速度是不同的,这主要取决于各部分消化管的组织结构,以及食物在各部位被消化的程度和停留的时间。在口腔和食管内,食物实际上是不被吸收的。在胃内,食物的吸收也很少,胃可吸收酒精和少量水分。小肠是吸收的主要部位,一般认为,糖类、蛋白质和脂肪的消化产物大部分是在十二指肠和空肠吸收的,回肠有其独特的功能,即主动吸收胆盐和维生素B12(图6-24)。对于大部分营养成分,当它到达回肠时,通常已吸收完毕,因此回肠主要是吸收功能的贮备。小肠内容物进入大肠时已经不含多少可被吸收的物质了。大肠主要吸收水分和盐类,一般认为,结肠可吸收进入其内的80%的水和90%的Na+和CI-

图6-24 各种主要营养物质在小肠的吸收部位

  人的小肠长约4m,它的粘膜具有环形皱褶,并拥有大量的绒毛,绒毛是小肠粘膜的微小突出构造,其长度约0.5-1.5mm。每一条绒毛的外面是一层柱状上皮细胞。在显微镜下观察,可见柱状上皮细胞顶端有明显有纵纹,电了显微镜下的观察进一步表明,纵纹乃是柱状细胞顶端细胞膜的突出,被称为微绒毛。人的肠绒毛上,每一柱状上皮细胞的顶端约有1700条微绒毛。由于环状皱褶、绒毛和微绒毛的存在,最终使小肠的吸收面积比同样长短的简单圆筒的面积增加约600倍,达到200m2左右(图6-25)。小肠除了具有巨大的吸收面积外,食物在小肠内停留的时间较长(3-8h),以及食物在小肠内已被消化到适于吸收的小分子物质,这些都是小肠在吸收中发挥作用的有利条件。

图 6-25 增加小肠表面面积的三种机制

人小肠的长度据Hirsch等报道,半径据Gray报道。由于Kerkring皱壁所致的表面面积的增

大是作用的估计。Verzar估计,在大鼠和鸽子,由于绒毛所致的面积之增大为8。

由于微绒毛所致的面积之增大的小鼠为14(Zetterqvixt的估计),

在大鼠为24(Palay 和Karlin的估计)。

  小肠绒毛内部有毛细血管、毛细淋巴管、平滑肌纤维和神经纤维网等结构。动物在空腹时,绒毛不活动。进食则可引起绒毛产生节律性的伸缩和摆动。这些运动可加速绒毛内血液和淋巴的流动,有助于吸收。绒毛运动神经控制,刺激内脏神经可加强绒毛运动。绒毛运动还受小肠粘膜中释放的一种胃肠激素——绒毛收缩素(villkinin)的刺激。

  营养物质和水可以两条途径进入血液或淋巴:一为跨细胞途径,即通过绒毛柱状上皮细胞的腔面膜进入细胞,再通过细胞底-侧面膜进入血液或淋巴;另一为旁细胞途径,即物质或水通过细胞间的紧密连接,进入细胞间隙,然后再转入血液或淋巴(图6-26)。营养物质通过膜的机制包括扩散、易化扩散、主动转运及胞饮等,其过程可参看第二章第一节。

图6-26 小肠粘膜吸收水和小的溶质的两条途径

  二、小肠内主要营养物质的吸收

  在小肠中被吸收的物质不仅是由口腔摄入的物质,由各种消化腺分泌入消化管内的水分、无机盐和某些有机成分,大部分将在小肠中被重吸收。例如,人每日分泌入消化管内的各种消化液总量可达6-7L之多,每日还从口腔摄入1L多的水分,而每日由粪便中丢失的水分只有150ml左右。因此,重吸收回体内的液体量每日可过8L。这样大量的水分如果不被重吸收,势必严重影响内环境的相对稳定而危及生命,急性呕吐和腹泻时,在短时间内损失大量液体的严重性就在于此。

  在正常情况下,小肠每天还吸收几百克糖,100g或更多的脂肪,50-100g氨基酸,50-100g离子等。实际上,小肠吸收的能力远远超过这个数字,因此,小肠的吸收具有巨大的贮备力。

  (一)水分的吸收

  前已述,人每日由胃肠吸收回体内的液体量约有8L之多。水分的吸收都是被动的,各种溶持,特别是NaCI的主动吸收所产生的渗透压梯度是水分吸收的主要动力。细胞膜和细胞间的紧密连接对水的通透性都很大,因此,驱使水吸收的渗透压一般只有3-5mOs/L。

  在十二指肠和空肠上部,水分由肠腔进入血液的量和水分由血液进入肠腔的量都很大,因此肠腔内液体的量减少得并不多。在回肠,离开肠腔的液体比进入的多,从而使肠内容大为减少。

  (二)无机盐的吸收

  一般说,单价碱性盐类如钠、钾、铵盐的吸收很快,多价碱性盐类则吸收很慢。凡能与钙结合而形成沉淀的盐,如硫酸盐、磷酸盐、草酸盐等,则不能被吸收。

  1.钠的吸收 成人每日摄入约250-300mmol的钠,消化腺大致分泌相同数量的钠,但从粪便中排出的钠不到4mmol,说明肠内容中95%-99%的钠都被吸收了。

  由于细胞内的电位较粘膜面负40V,同时细胞内钠的浓度较周围液体为低,因此,钠可顺电化学梯度通过扩散作用进入细胞内。但细胞内的钠能通过低-侧膜进入血液,这是通过膜上钠泵的活动逆电化学进行的主动过程(图6-27)。钠泵是一种Na+-K+依赖性ATP酶,它可使ATP分解产生能量,以维持钠和钾逆浓度的转运。钠的泵出和钾的泵入是耦联的

图6-27 小肠粘膜对钠和水的吸收

  2.铁的吸收 人每日吸收的铁约为1mg,仅为每日膳食中含铁量的1/10。铁的吸收与机体对铁的需要有关,当服用相同剂量的铁后,缺铁的患者可比正常人的铁吸收量大1-4倍。食物中的铁绝大部分是三价的高铁形式,但有机铁和高铁都不易被吸收,故须还原为亚铁后,方被吸收。亚铁吸收的速度比相同量的高铁要快2-5倍。维生素C能将高铁还原为亚铁而促进铁的吸收。铁在酸性环境中易溶解而便于被吸收,故胃液中的盐酸有促进铁吸收的作用,胃大部切除的病人,常常会伴以缺铁性贫血。

  铁主要在小肠上部被吸收。肠粘膜吸收铁的能力决定于粘膜细胞内的含铁量。由肠腔吸收入粘膜细胞内的无机铁,大部分被氧化为三价铁,并和细胞内丰硕睥去铁铁蛋白结合,形成铁蛋白,暂时贮存在细胞内,慢慢地向血液中释放。一小分部被吸收入粘膜细胞而尚未与去铁铁蛋白结合的亚铁,则可以主动吸收的方式转移到血浆中。当粘膜细胞刚刚吸收铁而尚未能转移至血浆中时,则暂时失去其由肠腔再吸收铁的能力。这样,存积在粘膜细胞内的铁量,就成为再吸收铁的抑制因素。

  3.钙的吸收 食物中的钙仅有一小部分被吸收,大部分随粪便排出。主要影响钙吸收的因素是维生素D和机体对钙的需要。维生素DC有促进小肠对钙吸收的作用。儿童和乳母对钙的吸收增加。此外,钙盐只有在水溶液状态(如氯化钙、葡萄糖酸钙溶液),而且在不被肠腔中任何其他物质沉淀的情况下,才能被吸收。肠内容的酸度对钙的吸收有重要影响,在pH约为3时,钙呈离子化状态,吸收最好。肠内容中磷酸过多,会形成不溶解的磷酸钙,使钙不能被吸收。此外,脂肪食物对钙的吸收有促进作用,脂肪分解释放的脂肪酸,可与钙结合形成钙皂,后者可和胆汁酸结合,形成水溶性复合物而被吸收。

  钙的吸收主要是通过主动转动完成的。肠粘膜细胞的微绒毛上有一种与钙有高度亲和性的钙结合蛋白,它参与钙的转运而促进钙的吸收。

  4.负离子的吸收 在小肠内吸收的负离子主要是CI-t HCO3。由钠泵产生的电位差可促进肠腔负离子向细胞内移动。但也有证据认为,负离子也可以独立地移动。

  (三)糖的吸收

  糖类只有分解为单糖时才能被小肠上皮细胞所吸收。各种单糖的吸收速率有很大差别,已糖的吸收很快,而戊糖则很慢。在已糖中,又以半乳糖和葡萄糖的吸收为最快,果糖次之,甘露糖最慢。

  单糖的吸收是消耗能量的主动过程,它可逆着浓度差进行,能量来自钠泵,属于继发性主动转运(参见第二章)。在肠粘膜上皮细胞的纹状缘上存在着一种转运体蛋白,它能选择性地把葡萄糖和半乳糖从纹状的肠腔面运入细胞内,然后再扩散入血。各种单糖与转运体蛋白的亲和力不同,从而导致吸收的速率也不同。

  转运体蛋白在转运单糖的同时,需要钠的存在。一般认为,一个转运体蛋白可与两个Na+和一个葡萄糖分子结合。由此可见,钠对单糖的主动转运是必需的。用抑制钠泵的哇巴因,或用能与Na+竞争转运体蛋白的K+,均能抑制糖的主动转运。