胃肠道的功能与保健
一、胃肠道的解剖与生理功能
胃肠道在解剖学上主要分为四段，即口腔、食管、胃和肠。
食物通过口腔的机械破碎作用（咬碎，咀嚼）以及对淀粉的初步消化后通过咽进入食管。食管大约25cm长，食管壁的肌肉层使得食物得以向胃推进。胃是位于腹部左侧的一个C形器官，可分为胃底（胃的上部），胃体和胃窦（胃的下部）。胃窦通过幽门括约肌开口于十二指肠（小肠的一部分）。胃的肌肉层很发达，胃的收缩能使食物与胃液混合。胃液的主要成分是胃蛋白酶、盐酸和粘液。食物在胃液的作用下成为食糜，其中的蛋白质在胃蛋白酶的作用下得到初步的消化。食物从胃被送入小肠，这一过程医学上称之为排空。一般说来，食物在胃中４小时即可被排空。在胃中，蛋白质被初步消化，但其主要功能却是将胃内容物彻底混合，并作为贮存库，将食糜成批的定量输送至小肠。胃的吸收功能相对较差，因为它缺乏小肠那种绒毛型的吸收性粘膜。只有几种高度脂溶性的物质，如酒精和阿司匹林，才可在胃中被少量吸收。
食物在口腔和胃被机械破碎并得到初步消化，但其主要的化学降解过程则是在十二指肠开始进行的。在胰腺、肝脏和十二指肠自身的分泌物的作用下，蛋白质、碳水化合物和脂肪得以充分消化。
小肠是消化食物和吸收养料的主要场所。小肠另一个主要的作用是对消化后的营养物质的吸收。小肠壁表面存在环形皱折，某些部位向管腔突出达8mm，这可使其表面积增大大约3倍。肠壁还有成千上万的绒毛，突出于粘膜表面大约1mm，可使表面积又增加10倍。在小肠绒毛上还突起有微绒毛，又可使表面积增加20倍。小肠的表面积总和超过250m2（相当于一个网球场的面积）。小肠表面与营养物质接触的面积如此之大保证了营养的吸收。小肠的起始部，接纳了来自胆囊和胰腺的消化液。胆囊有胆盐，脂肪的消化必须有它参与。胰腺有胰淀粉酶、胰脂肪酶、胰蛋白酶等，它们对糖、脂肪、蛋白质均有消化作用。小肠自身也能分泌多种消化酶。在上述消化酶的作用与肠道的机械蠕动下，食物中的蛋白质被分解成氨基酸，糖被分解成葡萄糖，脂肪被分解成甘油和脂肪酸。小肠的肠腔较长，粘膜发育较好， 小肠绒毛中有丰富的毛细血管和毛细淋巴管。绒毛壁和毛细血管壁都很薄，都只有一层上皮细胞构成。营养物质可渗入内部的毛细血管和毛细淋巴管，并经循环输送至全身各处的细胞，用于全身的生命活动。因而绝大部分己分解的营养物质在此被吸收。末被吸收的食物残渣被送到大肠，形成大便，最后被排出体外。
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。
小肠终止于盲肠。盲肠是一个小而膨出的囊性器官。阑尾是盲肠上的一个盲管，对人体的功能尚未明确。盲肠后依次为升结肠、横结肠、降结肠和乙状结肠，大肠从腹部的右下方开始向上称为升结肠，到肝区向右形成横结肠，到左边向下称为降结肠，然后在下腹部盘曲形成乙状结肠，最终与直肠相连。来自小肠的食物残渣通常在结肠中要呆上1~2天，经历从升结肠、横结肠到降结肠、乙状结肠的过程。结肠的主要功能是重新吸收在小肠中未被吸收的剩余水分（每天约1.5~2升）。如果结肠吸收液体能力中度下降，就可引起腹泻。同样，重吸收液体轻度增加也会导致便秘。
消化附属器官
胰腺、肝和胆囊在胃肠道中有很重要的作用，可分泌多种消化液。 胰腺 胰腺位于胃的下方。除分泌可调节血糖的胰岛素外，胰腺还产生大量的消化液，包括多种消化酶：消化碳水化合物（胰淀粉酶）、消化脂肪（胰脂酶，胆固醇酯酶）和消化蛋白质（胰蛋白酶、糜蛋白酶）。
肝脏和胆囊 肝脏是一个多功能器官，主要功能之一是分泌胆汁（每天大约分泌600到1200毫升）。
胆汁从肝脏分泌后排入胆囊储存。当需要时，胆汁从胆囊排入十二指肠。胆汁的主要作用是使帮助脂肪的消化。
二、营养的吸收
（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
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CIt 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
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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。 （四）蛋白质的吸收
无论是食入的蛋白质（100g/d）或内源性蛋白质(25-35g/d)，经消化分解为氨基酸后，几乎全部被小肠吸收。经煮过的蛋白质因变性而易于消化，在十二指肠和近端空肠就被迅速吸收，未经煮过的蛋白质和内源性蛋白质较难消化，需进入回肠后才基本被吸收。 氨基酸的吸收是主动性的。目前在小肠壁上已确定出3种主要的转运氨基酸的特殊运载系统，它们分别转动中性、酸性或碱性氨基酸。一般来讲，中性氨基酸的转运比酸性或碱性氨基酸速度快。与单糖的吸收相似，氨基酸的吸收也是通过与钠吸收耦联的，钠泵的活动被阻断后，氨基酸的转运便 不能进行。氨基酸吸收的路径几乎完全是经血液的，当小肠吸收蛋白质后，门静脉血液中的氨基酸含量即行增加。
曾经认为，蛋白质只有水解成氨在酸后才能被吸收。但近年来的实验指出，小肠的纹状缘上还存在有二肽和三肽的转运系统，因此，许多二肽和三肽也可完整地被小肠上皮细胞吸收，而且肽的转运系统吸收效率可能比氨基酸更高。进入细胞内的二肽和三肽，可被细胞内的二肽酶和三肽酶进一步分解为氨基酸，再进入血液循环。
完整的蛋白质是还可被人的小肠上皮细胞吸收？许多实验证明，小量的食物蛋白可完整地进入血液，由于吸收的量很少，从营养的角度来看是无意义的；相反，它们常可作为抗原而引起过敏反应或中毒反应，对人体不利。 （五）脂肪的吸收
在小肠内，脂类的消化产物脂肪酸、甘油一酯、胆固醇等很快与胆汁中的胆盐形成混合微胶粒。由于胆盐有亲水性，它能携带脂肪消化产物通过覆盖在小肠绒毛表面的非流动水层
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