Chapt
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消化道
吸收
功能
消化道的吸收功能Absorption in the Gastrointestinal Tract,第一页,共五十四页。,消化道吸收的特点Characteristics of Gastrointestinal Absorption,第二页,共五十四页。,消化道:各司其职的食物处理工厂,口腔,食道,胃,小肠,大肠,第三页,共五十四页。,一、消化道各段的吸收能力,口腔 Oral Cavity:吸收能力有限但口腔舌下静脉从可以吸收多种药物,如硝酸甘油舌下含服(Sublingual)食管 Esophagus:几乎没有吸收能力胃 Stomach:有限,但对酒精较强主要以被动扩散形式吸收可吸收消化道20%的乙醇,第四页,共五十四页。,小肠 Small intestine:糖类、蛋白质和脂肪的消化产物的主要吸收部位小肠上部:糖类、脂肪的水解产物和寡肽回肠:氨基酸、胆盐、VitB12,消化道各段的吸收能力,第五页,共五十四页。,小肠有助于吸收的因素环状皱襞、绒毛、微绒毛使外表积增加约 3 30 600=54,000倍食物已分解成小分子食物停留时间长,消化道各段的吸收能力,小肠吸收面积增加的机制,第六页,共五十四页。,消化道各段的吸收能力,小肠有助于吸收的因素绒毛内丰富的毛细血管、毛细淋巴管绒毛平滑肌活动加强血液淋巴回流缩肠绒毛素Villikinin促进绒毛运动,第七页,共五十四页。,大肠 Large intestine:营养物质大多已被小肠吸收主要吸收水分和盐类霍乱导致的腹泻:肠道分泌超过了大肠的吸收能力,消化道各段的吸收能力,第八页,共五十四页。,二、肠内溶质和水的转运,跨细胞途径 Transcellular pathway细胞旁途径 Paracellular pathway通过紧密连接Tight junction,水、电解质、食物水解产物进入血液和淋巴的途径,第九页,共五十四页。,小肠内主要物质的吸收 Absorption of Major Nutrients in the Small Intestine,第十页,共五十四页。,小肠内吸收的主要物质 Major Nutrients,水 Water电解质 ElectrolytesNa+,K+,Cl-,HCO3-,Ca 2+,Fe 2+,Fe 3+,Mg2+,Cu2+,PO3-,等维生素 Vitamins三大营养物质糖类 Carbohydrate蛋白质 Protein脂肪 Fat,第十一页,共五十四页。,一、水的吸收 Water,被动扩散Passive diffusion驱动力:Na+的主动吸收形成渗透压梯度细胞间紧密连接对水的高通透性,渗透压梯度下水的被动扩散吸收,第十二页,共五十四页。,二、电解质的吸收:Na+,基底侧膜钠泵 膜内外电化学梯度Electrochemical gradient肠上皮细胞基底侧膜钠泵主动外排Na+至细胞间隙胞内低Na+胞内低渗透压与低电位肠腔内Na+通过跨细胞途径吸收 Na+通道Channels载体Carriers,Na+的吸收,主动转运,第十三页,共五十四页。,电解质的吸收:Na+,Na+主动转运的其他作用影响Cl-、HCO3-、水、葡萄糖、氨基酸等物质的跨小肠黏膜转运共转运体,cotransporter醛固酮的调节促进Na+在结肠的吸收,Na+的吸收,第十四页,共五十四页。,离子通道 被动转运水吸收形成的浓度差少量K+通过H+-K+-ATP酶进行主动转运远端结肠上皮细胞醛固酮增加K+的主动转运 K+摄入缺乏可促进K+的主动转运,电解质的吸收:K+,第十五页,共五十四页。,细胞旁途径 Na+的主动转运形成的跨上皮电位差potential difference,PD上皮细胞间隙中的电位较肠腔内为正肠腔内的Cl-顺电位差经细胞旁途径扩散跨细胞途径 Na+-Cl-同向转运体 Na+-Cl-symporterCl-HCO3-逆向转运体:HCO3-分泌,Cl-吸收,电解质的吸收:Cl-,第十六页,共五十四页。,来源:胰液和胆汁吸收部位:小肠上段碳酸酐酶参与的间接吸收Na+与H+的交换使H+进入肠腔 肠腔内的H+与HCO3-结合形成H2CO3 H2CO3被碳酸酐酶解离成水和CO2 脂溶性的CO2被上皮吸收,电解质的吸收:HCO3-,第十七页,共五十四页。,主要部位:小肠十二指肠主动运输:结合钙结合蛋白Calbindin其他途径顶端膜Ca2+通道细胞旁途径,电解质的吸收:Ca2+,Ca2+的吸收与调控,第十八页,共五十四页。,Ca2+吸收的调控维生素D甲状旁腺激素食物中钙与磷的适宜比例 肠内其他物质的浓度促进:适宜酸度、脂肪、乳酸、某些氨基酸 阻碍:草酸和植酸,电解质的吸收:Ca2+,第十九页,共五十四页。,吸收:Fe2+形式结合载体DMT1储存:多数与细胞内的脱铁铁蛋白(Apoferritin)结合成为铁蛋白(Ferritin,Fe-BP)转运:少数通过基底侧膜主动转运出细胞,与血液中的转铁蛋白Transferrin结合,电解质的吸收:Fe2+,Fe3+,第二十页,共五十四页。,铁的吸收、储存和转运,第二十一页,共五十四页。,铁吸收的调节VitC能将Fe3+复原为Fe2+,促进铁的吸收胃酸有利于铁的溶解,促进吸收机体铁需要量增加时,铁的载体表达增多,电解质的吸收:Fe2+,Fe3+,第二十二页,共五十四页。,部位:回肠和空肠方式:旁细胞途径,跨细胞途径,扩散和载体 转运 Ca2+可竞争Mg2+的被动转运,电解质的吸收:Mg2+,第二十三页,共五十四页。,Cu2+部位:胃和空肠方式:可能通过主动转运 磷酸盐Pi部位:小肠方式:局部通过主动转运,电解质的吸收:Cu2+,Pi,第二十四页,共五十四页。,各电解质在消化道的吸收部位,第二十五页,共五十四页。,VitC、VitB1、VitB2、VitB12、叶酸、VitB6、泛酸、生物素 等摄入量大时,大多数水溶性维生素通过单纯扩散被吸收 摄入量小时,特异性转运机制起主要作用,三、维生素的吸收:水溶性维生素,第二十六页,共五十四页。,肠对水溶性维生素的吸收,第二十七页,共五十四页。,VitB12的正常吸收需要内因子,维生素的吸收:水溶性维生素,VitB12与壁细胞分泌的内因子结合,在空肠末段吸收,第二十八页,共五十四页。,胃大部切除内因子缺乏恶性贫血回肠末段切除恶性贫血,维生素的吸收:水溶性维生素,镜面舌,第二十九页,共五十四页。,被混合微胶粒Mixed micelle溶解 通过刷状缘质膜扩散进入肠上皮细胞 在肠上皮细胞内进入乳糜微粒 通过淋巴液输送出小肠,维生素的吸收:脂溶性维生素,混合微胶粒,第三十页,共五十四页。,共性:被水解hydrolyze成小分子再被 吸收多糖单糖蛋白质氨基酸、寡肽脂肪脂肪酸、一酰甘油、胆固醇 等,三大营养物质的吸收,第三十一页,共五十四页。,葡萄糖 Glucose小肠缘 继发性主动转运Na+-葡萄糖同向转运体SGLT毒毛花苷 抑制钠泵 抑制葡萄糖吸收基底侧膜 非Na+依赖性葡萄糖转运体,三大营养物质的吸收:糖类,葡萄糖的吸收和转运,第三十二页,共五十四页。,半乳糖 Galactose吸收机制与葡萄糖相同 与Na+依赖性载体的亲和力更高吸收更快 果糖 Fructose被动扩散进入小肠细胞吸收较慢细胞内磷酸化为葡萄糖后被吸收,三大营养物质的吸收:糖类,第三十三页,共五十四页。,血糖指数Glycemic Index,GI衡量食物被消化之后糖类的吸收速度指导糖尿病患者的膳食方案 GI=(50g被测食物餐后2h血糖曲线下面积/50g参考食物餐后2h血糖曲线下面积)100%常以白面包或葡萄糖为参考,三大营养物质的吸收:糖类,第三十四页,共五十四页。,血糖指数:餐后2h血糖曲线下面积与参考面积相比,第三十五页,共五十四页。,三大营养物质的吸收:糖类,第三十六页,共五十四页。,低血糖指数的饮食减少餐后血糖和胰岛素反响 降低三酰甘油浓度降低2型糖尿病、心血管病风险,三大营养物质的吸收:糖类,第三十七页,共五十四页。,氨基酸 Amino acid二级Secondary主动转运细胞纹状缘上的氨基酸载体多依赖跨膜电位寡肽 Oligopeptide三级Tertiary主动转运H+-肽同向转运系统,三大营养物质的吸收:蛋白质,寡肽的吸收,第三十八页,共五十四页。,三大营养物质的吸收:脂肪,脂肪水解三酰甘油、磷脂和胆固醇酯水解脂肪酸、一酰甘油、胆固醇等 与胆盐形成混合微胶粒通过不流动水层进入上皮细胞胆盐回收肝肠循环,小肠黏膜对脂类的吸收,第三十九页,共五十四页。,三大营养物质的吸收:脂肪,进入细胞后的转运途径直接扩散出基底侧膜进入门静脉血液 短链脂肪酸和局部中链脂肪酸 形成乳糜微粒(chylomicron)形成囊泡出胞进入淋巴液长链脂肪酸及其一酰甘油、胆固醇等,第四十页,共五十四页。,三大营养物质的吸收:脂肪,促进胆固醇吸收的因素 食物中胆固醇的含量食物中的脂肪 胆盐 肠黏膜载脂蛋白的含量 阻碍胆固醇吸收的因素 植物固醇,第四十一页,共五十四页。,大肠主要物质的吸收Absorption of Major Nutrients in the Large Intestine,第四十二页,共五十四页。,结肠中的大局部水和电解质被吸收少量水、Na+和Cl-通过粪便排泄 分泌HCO3-中和大肠内细菌的酸性产物,一、大肠的吸收和分泌,第四十三页,共五十四页。,吸收能力强每天最多可吸收58升水和电解质 超过结肠的最大吸收能力可引起腹泻 霍乱:回肠末段隐窝和大肠分泌大量液体,特点:,第四十四页,共五十四页。,合成维生素K、B1、B12和核黄素 少量水、Na+和Cl-通过粪便排泄 消化少量纤维素 产生肠气主要有二氧化碳,氧气和甲烷,二、大肠内细菌分解和合成的产物,第四十五页,共五十四页。,吸收的调节Regulation of Absorption,第四十六页,共五十四页。,一、水、电解质吸收的调节,体液调节盐皮质激素、糖皮质激素、儿茶酚胺、生长抑素、脑啡肽 等神经调节交感神经肠神经系统 副交感神经胃肠免疫系统,第四十七页,共五十四页。,二、三大营养物质吸收的调节,非特异机制跨膜电位肠细胞膜脂质成分细胞间连接通透性,特异机制载体转运速度载体亲和力载体密度,第四十八页,共五十四页。,三大营养物质吸收的调节,糖类碳水化合物的内在特性葡萄糖转运体的数目和活性蛋白质特异氨基酸、肽链和激素均可调节 氨基酸和肽链的转运 脂类 LXRliver X receptors激活脂类的吸收,第四十九页,共五十四页。,三、维生素吸收的影响因素,水溶性维生素,第五十页,共五十四页。,维生素吸收的影响因素,脂溶性维生素影响脂肪吸收的因素也影响其吸收维生素K只有在胆汁存在时才可被吸收缺乏胆汁使维生素A和胡萝卜素吸收显著受阻 抗菌药物杀灭肠道正常菌群后可导致维生素K缺乏 高蛋白膳食增加维生素A的利用,第五十一页,共五十四页。,总结,消化是吸收的根底,吸收是机体获取外部能量和营养、进行新陈代谢的必要生理过程。因此,了解吸收的生理过程,掌握吸收的生理机制,对临床学习和临床实践将是十分重要的。,第五十二页,共五十四页。,第五十三页,共五十四页。,内容总结,消化道的吸收功能Absorption in the Gastrointestinal Tract。少量K+通过H+-K+-ATP酶进行主动转运。主动运输:结合钙结合蛋白Calbindin。储存:多数与细胞内的脱铁铁蛋白(Apoferritin)结合成为铁蛋白(Ferritin,Fe-BP)。VitC能将Fe3+复原为Fe2+,促进铁的吸收。机体铁需要量增加时,铁的载体表达增多。叶酸和叶酸类衍生物。总结,第五十四页,共五十四页。,