胃内消化

总结图

总结图

胃液的分泌

胃黏膜壁细胞分泌盐酸的基本过程模式图

胃黏膜壁细胞分泌盐酸的基本过程模式图

盐酸分泌的机制:H2O被拆成OH-和H+

  • H+-K+泵
  • OH-在碳酸酐酶的作用下和CO2结合生成-HCO3,在基底膜侧交换Cl-进细胞 → 餐后碱潮
  • Cl-在顶端膜通过离子通道出去结合H+生成HCl

胃液的性质、成分和作用

盐酸胃酸

胃液中的盐酸也称胃酸,由壁细胞分泌。HCl 的分泌量壁细胞的数目和功能状态直接相关。

  • 酸的作用:
    1. 使食物中的蛋白质变性,有利于蛋白质的水解。
    2. 杀灭随食物进入胃内的细菌,对维持胃及小肠内的无菌状态具有重要意义。
    3. 有利于小肠对铁、钙的吸收。
    4. 盐酸提供的低 pH 环境是VitB12 从食物中分离(胃蛋白酶消化)及与内因子结合的条件,胃酸分泌不足可引起巨幼细胞性贫血
  • 盐酸的调节作用:
    1. 激活胃蛋白酶原,并为胃蛋白酶提供适宜的酸性环境。
    2. 进入小肠后,可促进促胰液素和缩胆囊素的分泌,进而引起胰液、胆汁和小肠液的分泌。
  • 消极意义:
    1. 分泌过多会损伤胃和十二指肠黏膜,诱发或加重溃疡病。
    2. 分泌过少会引起腹胀、腹泻、消化不良。

胃蛋白酶原

胃蛋白酶原主要由胃泌酸腺的主细胞合成和分泌。颈黏液细胞、贲门腺和幽门腺的黏液细胞以及十二指肠近端的腺体也能分泌胃蛋白酶原。

  • 调节:进食、迷走神经兴奋(迷走神经递质 Ach 是分泌胃蛋白酶原的最强刺激物)及促胃液素可促进其释放(调节几乎会看到 4 遍描述,以后述总概念为准即可)
  • 激活:在盐酸作用下激活成胃蛋白酶
    • 可水解食物中的蛋白质,使之分解成、少量多肽及游离氨基酸。
    • 只有在酸性环境中才能发挥作用
    • 已经激活的胃蛋白酶对胃蛋白酶原也有激活作用(正反馈)

内因子

壁细胞在分泌盐酸的同时,也分泌一种被称为内因子的糖蛋白。

内因子有两个活性部位:

  1. 一个活性部位与进入胃内的维生素 B12 结合,形成内因子-维生素 B12 复合物,可保护维生素 B12 免遭肠内水解酶的破坏
  2. 当内因子-维生素 B12 复合物运行至远端回肠后,内因子的另一活性部位与回肠黏膜细胞膜的相应受体结合,促进维生素 B12 的吸收。

若缺乏内因子,可因维生素 B12 吸收障碍而影响红细胞生成(影响成熟),引起巨幼红细胞性贫血。

  • 能促使胃酸分泌的各种刺激,均可使内因子分泌增多:如迷走神经兴奋、促胃液素、组胺等。
  • 萎缩性胃炎、胃酸缺乏的人则内因子分泌减少。
VitB12 从食物中解离出来之后在胃内先与 R 蛋白结合(大部分),这一复合物随后在小肠内被胰蛋白酶水解,VitB12 再与内因子结合,从而抵御 VitB12 被胰蛋白酶分解。

黏液和碳酸氢盐

胃液中含有大量的黏液,它们是由胃黏膜表面的上皮细胞、泌酸腺、贲门腺和幽门腺的黏液细胞共同分泌的,其主要成分为糖蛋白

  • 黏液:在黏膜表面起润滑的作用,减少粗糙食物对胃黏膜的机械损伤
  • 黏液-碳酸氢盐屏障:保护胃黏膜免受胃内盐酸和胃蛋白酶的损伤

胃和十二指肠黏膜的细胞保护作用

胃和十二指肠黏膜具有很强的细胞保护作用,即胃和十二指肠黏膜能合成和释放某些具有防止或减轻各种有害刺激对细胞损伤和致坏死物质。

损伤因素

  • 大量饮酒大量服用吲哚美辛、阿司匹林等药物,不但可以抑制黏液及 HCO3- 的分泌,破坏黏液-碳酸氢盐屏障,还能抑制胃黏膜合成前列腺素,降低细胞保护作用,从而损伤胃黏膜。
  • 幽门螺杆菌可以产生大量活性很高的尿素酶,将尿素分解成氨和 CO2,氨可以中和胃酸,从而可以在很高的 PH 中生存,同时尿素酶和氨的积聚还会损伤胃黏液层和黏膜细胞,破坏黏液-碳酸氢盐屏障,致使 H+向黏膜逆扩散,导致消化性溃疡的发生。

直接细胞保护作用

  • 前列腺素(PGE2、PGI2)、表皮生长因子:抑制胃酸和胃蛋白酶原的分泌;刺激黏液和碳酸氢盐的分泌;使胃黏膜的微血管扩张,增加黏膜的血流量,有助于胃黏膜的修复和维持其完整性
  • 铃蟾素、神经降压素、生长抑素、降钙素基因相关肽等也有类似的胃黏膜保护作用
环氧酶(COX)
  • COX-1:
    • 可以通过PGE2、PGI2的扩血管作用,保证胃黏膜血供,保护胃黏膜
    • 可以产生引起血小板聚集的TXA2,所以阿司匹林可以用来抗板,小剂量就可以起到抗板作用,但长期使用仍然会引起胃肠道损害
  • COX-2:
    • 产生各种炎症介质,其他致痛、致炎的PG家族
    • 所以如果只是为了抗炎止痛,尽量使用选择性 COX-2 抑制剂(塞来昔布),或糖皮质激素可以避免胃肠道损害

适应性细胞保护作用

胃内食物、胃酸、胃蛋白酶以及倒流的胆汁,可经常性地对胃黏膜构成弱刺激,使胃黏膜持续少量地释放前列腺素生长抑素

消化期的胃液分泌

空腹时,胃液的分泌量很少。进食可刺激胃液大量分泌,称为消化期的胃液分泌,根据食物刺激的部位,可分为头期胃期肠期三个时相。

消化期胃液分泌分泌各时相的特点

头期胃期肠期
分泌量30%60%10%
胃液特点酸度最高,
胃蛋白酶原最多
酸度较高,
胃蛋白酶原较多
酸度低,
胃蛋白酶原少
消化能力很强较强
刺激因素食物感官特性(条件反射);
咀嚼、吞咽动作(非条件反射)
食物对的机械、化学刺激食糜对十二指肠
的机械、化学刺激
主要调节方式神经调节神经-体液调节体液调节
作用机制条件反射、非条件反射迷走-迷走反射、内在神经丛、
食物化学成分
十二指肠释放
促胃液素肠泌酸素
  1. 长反射(迷走迷走反射):扩张胃 → 迷走神经深入纤维 → 中枢 → 迷走神经传出纤维 → 胃液分泌
  2. 短反射:扩张幽门 → 内在神经丛 → G 细胞 → 促胃液素
  3. 食物化学成分:蛋白质消化产物肽、氨基酸 → G 细胞 → 促胃液素
  1. 头期:主要为神经调节,以各种刺激引起迷走张力增高,通过三级调控促进胃液分泌。
    • 刺激因素:
      • 条件反射:食物的颜色、形状、气味、声音等对视、听、嗅觉器官的刺激引起的反射
      • 非条件反射:当咀嚼和吞咽时,食物刺激口腔、舌和咽等处的机械和化学感受器的传入中枢到位于延髓、下丘脑、边缘叶和大脑皮层的反射中枢后,再由迷走神经传出引起的胃液分泌。
    • 机制:迷走神经是条件反射和非条件反射的共同传出神经,其末梢主要支配胃腺和胃窦部的 G 细胞,既可直接促进胃液分泌,也可通过促胃液素间接促进胃液分泌,其中直接促进更重要
    • 特点:持续时间长,分泌量多(30%),酸度和胃蛋白酶原的含量均很高,受食欲影响明显
  2. 胃期:
    • 刺激因素:食物对胃壁的机械和化学性刺激
    • 作用途径
      1. 外来神经:食物直接扩张胃、刺激胃底、胃体的感受器,通过迷走-迷走反射,引起胃液分泌
      2. 内在神经:
        • 扩张幽门/胃壁的感受器
        • 刺激胃腺体分泌
        • 刺激 G 细胞分泌
      3. 食物的化学成分(主要是蛋白质消化产物)
        • 直接作用于 G 细胞,引起促胃液素分泌
        • 不同氨基酸对胃酸分泌的刺激作用不同,在人类,苯丙氨酸和色氨酸作用最强
    • 特点:
      • 占进食后总分泌量的 60%,酸度和胃蛋白酶的含量也很高
      • 外来 + 内在神经刺激还有食物化学成分参与,故分泌量最高
  3. 肠期:
    • 刺激因素:食糜对小肠黏膜的机械扩张和消化产物的化学性刺激
    • 机制:
      • 主要通过体液调节,神经调节并不重要
      • 十二指肠黏膜释放促胃液素、肠泌酸素
    • 特点:
      • 胃液量少(10%),酸度不高,消化力(酶含量)也不强
      • 因为肠期主要是抑制性因素,故肠期的分泌量最少,以体液调节为主

调节胃液分泌的神经和体液因素

胃液分泌调节

胃液分泌调节

促进胃液分泌的主要因素

  1. 迷走神经:
    • 递质:
      • ACh 对靶细胞的作用均可被阿托品所阻断,说明这些作用是通过激活靶细胞的 M(M3)受体而产生的;
      • 而通过 GRP 对 G 细胞的作用则由铃蟾素受体所介导(不能被阿托品阻断)。
    • 支配的细胞:
      1. 壁细胞:传出纤维直接到达胃黏膜泌酸腺中的壁细胞,通过末梢释放 ACh 而引起胃酸分泌。
      2. 肠嗜铬样(ECL)细胞:纤维支配胃泌酸区黏膜内的肠嗜铬样(ECL)细胞(末梢释放 ACh)和幽门部 G 细胞(末梢释放促胃液素释放肽,GRP,又称铃蟾素),使它们分别释放组胺和促胃液素,间接引起壁细胞分泌胃酸。
      3. 胃和小肠黏膜中的 δ 细胞:传出纤维支配胃和小肠黏膜中的 δ 细胞,释放的递质也是 ACh,其作用是抑制 δ 细胞释放生长抑素,消除或减弱其对 G 细胞释放促胃液素的抑制作用。
  2. 组胺
    • 作用:具有极强(最强)的促胃酸分泌作用
    • 作用机制:由 ECL 细胞分泌,以旁分泌的方式作用于邻旁壁细胞的 H2 型受体,引起壁细胞分泌胃酸。
    • 调节:
      • 西米替丁及其类似物可阻断组胺与 H2 受体的结合而抑制胃酸分泌,有助于消化性溃疡的愈合调节
      • ECL 细胞中还有促胃液素(缩胆囊素)受体和 M3 受体,可以分别与促胃液素ACh 结合而引起组胺释放
      • ECL 细胞中还有生长抑素受体,由 δ 细胞释放的生长抑素可通过激活此受体而抑制组胺的释放,间接抑制胃液的分泌
  3. 促胃液素:
    • 分泌:由胃窦及十二指肠和空肠上段黏膜中 G 细胞分泌的一种胃肠激素。
    • 作用:
      • 直接作用:强烈刺激壁细胞分泌胃酸
      • 间接作用(更重要):刺激 ECL 的 CCKb 受体(由于跟缩胆囊素有部分受体交叉,故两者互相有较弱的交互作用),促进组胺分泌,再通过组胺刺激壁细胞分泌盐酸
    • 调节:
      • 迷走神经兴奋时释放 GRP(+),可促进促胃液素的分泌。
      • 生长抑素(-)可以抑制 G 细胞分泌促胃液素,还能抑制促胃液素基因的表达
      • 促胰液素,胰高血糖素,抑胃肽和血管活性肠肽(-)对促胃液素的分泌都有抑制作用
      • 胃酸(-)对促胃液素的分泌有负反馈调节作用
  4. 其他:Ca2+低血糖(不吃饭容易得消化性溃疡)、咖啡因和乙醇(光喝酒和咖啡也不行)等也可促进胃酸分泌。
促胃液素可促进胰岛素分泌:高糖使 HCl 分泌减少,从而使促胃液素增加,此时对胰岛素的分泌应是促进作用,以降低血糖。
胃蛋白酶分泌的调节物质

引起壁细胞分泌胃酸的大多数刺激物均能促进主细胞分泌胃蛋白酶原及黏液细胞分泌黏液。

  • 迷走神经递质 ACh 是主细胞分泌胃蛋白酶原的**(最)强刺激物**;
  • 促胃液素也可直接作用于主细胞促进胃蛋白酶原的分泌;
  • 十二指肠黏膜中的内分泌细胞分泌的促胰液素缩胆囊素也能刺激胃蛋白酶原的分泌。

抑制胃液分泌的主要因素

  1. 盐酸:消化期 HCl 分泌过多时,可负反馈抑制胃酸分泌。
    1. 胃窦内 pH 降到 1.2–1.5 时胃酸分泌即受到抑制:
      1. HCl 可直接抑制胃窦黏膜 G 细胞,使促胃液素释放减少;
      2. 也能刺激胃黏膜 δ 细胞分泌生长抑素,间接抑制促胃液素和胃酸的分泌。
    2. 十二指肠内 pH 降到 2.5 以下时,也能抑制胃酸分泌:可能由于是胃酸可刺激小肠黏膜释放促胰液素球抑胃素
  2. 脂肪:消化期当食物中的脂肪及其消化产物进入小肠后,可刺激小肠黏膜分泌多种胃肠激素,如促胰液素、缩胆囊素、抑胃肽、神经降压素胰高血糖素等,这些具有抑制胃液分泌和胃运动作用的激素,统称为肠抑胃素
  3. 高张溶液(如消化期的食糜):
    • 高张溶液可刺激小肠内的渗透压感受器,通过肠-胃反射抑制胃液分泌;
    • 也能通过刺激小肠黏膜释放若干种胃肠激素抑制胃液分泌。

影响胃液分泌的其他因素

  1. 缩胆囊素(CCK)(-):CCK 对胃酸的分泌主要表现为抑制效应。
    1. 刺激禁食动物的胃酸分泌,即基础胃酸分泌(因为 CCK 与促胃液素共受体);
    2. 竞争性抑制促胃液素刺激胃酸分泌的作用;
    3. 还能引起 δ 细胞释放生长抑素而抑制胃酸分泌。
  2. 血管活性肠肽(VIP)(-/+):既可刺激也可抑制胃酸分泌。
  3. 铃蟾素(促胃液素释放肽,CPR)(+):能强烈刺激促胃液素释放,进而促进胃液大量分泌。
  4. Valosin(+)基础胃酸分泌有刺激作用,且不依赖促胃液素的分泌。
  5. 生长抑素(-):生长抑素是由胃肠黏膜 δ 细胞分泌的一种胃肠激素,分泌后通过旁分泌的方式作用于壁细胞、ECL 细胞和 G 细胞,对胃的分泌和运动都有很强的抑制作用。
  6. 表皮生长因子(EGF)(-):具有抑制胃酸分泌的作用,但其抑酸作用可能仅在胃上皮受损时才出现,故有利于胃黏膜的修复。
  7. 抑胃肽(GIP)(-):可抑制组胺和胰岛素性低血糖所引起的胃酸分泌,其作用是由生长抑素介导的。大剂量抑胃肽还能抑制胃蛋白酶原的释放。

胃的运动

胃的分区
  • 头区:胃底 + 胃体上 1/3:运动较弱,主要功能是储存食物
  • 尾区:胃窦 + 胃体下 2/3:运动较强,主要功能是磨碎食物,使之与胃液充分混合后形成食糜,并将食糜逐步排入十二指肠

胃的运动形式

  1. 紧张性收缩:胃壁平滑肌经常处于一定程度的缓慢持续收缩状态。
    • 意义:
      • 使胃保持一定的形状和位置,防止胃下垂
      • 使胃内保持一定压力,以利于胃液渗入食团中
      • 其他运动形式的基础
  2. 容受性舒张胃特有):进食时食物刺激口腔、咽、食管等处的感受器,反射性引起胃底和胃体(以头区为主)舒张。
    • 意义:容受性舒张能使胃容量大大增加,以接纳大量食物入胃,而胃内压却无显著升高。
    • 调节:
      • 进食时食物刺激口腔、咽、食管等处的感受器,可反射性引起胃底和胃体(以头区为主)舒张。
      • 容受性舒张也是通过迷走-迷走反射实现的,但参与该反射的迷走神经传出纤维属于抑制性纤维(迷走神经肽能纤维),其节后纤维释放的递质可能是 VIPNO
      • 食物对胃壁的机械刺激以及食糜对十二指肠的机械、化学刺激均能通过迷走-迷走反射和内在神经丛反射引起胃底和胃体平滑肌的舒张。对于消化道任何部位的刺激都可以通过迷走-迷走神经来刺激容受性舒张,如果是胃、十二指肠等部位,还可以通过内在神经丛反射完成。
  3. 蠕动
    • 特点:
      • 胃的蠕动始于胃中部,以尾区为主。
      • 空腹时基本上不出现蠕动,食物入胃后约 5 分钟,蠕动便开始。
      • 蠕动频率受胃平滑肌慢波节律的控制。
    • 生理意义:
      • 磨碎进入胃内的食团,使之与胃液充分混合,形成糊状食糜
      • 将食糜逐步推入十二指肠

胃排空

  • 动力:
    • 直接动力:胃和十二指肠内的压力差
    • 原动力:胃平滑肌的收缩
  • 排空速度:排空速度与食物的物理性状及化学组成有关
    • 糖最快,蛋白次之,脂肪最慢。可联想这三种营养物质开始消化的部位,也是这个顺序,糖—口腔;蛋白—胃;脂肪—小肠。
    • 高渗溶液排空需要更长时间(里面东西多,还要多消化消化)
    • 混合食物需要 4–6 小时完全排空
  • 胃排空的控制:
    1. 胃内因素促进胃排空:
      • 神经:食物对胃的扩张刺激可通过迷走-迷走反射胃壁的内在神经丛局部反射引起胃运动的加强,促进胃排空。
      • 体液:食物对胃的扩张刺激和食物中某些化学成分可引起胃幽门部 G 细胞释放促胃液素。促胃液素能促进胃的运动,也能增强幽门括约肌的收缩,其总效应是延缓胃排空
    2. 十二指肠内因素抑制胃排空:
      • 神经:酸、脂肪和高渗性(同抑制胃液分泌的主要因素)以及对肠壁的机械扩张均可刺激肠壁上的众多感受器,通过肠-胃反射抑制胃的运动,使胃排空减慢。
      • 体液:食糜中的酸(胃酸)脂肪还可刺激小肠黏膜释放促胰液素、抑胃肽等,抑制胃运动,延缓胃排空

消化间期胃的运动

胃在空腹状态下除存在紧张性收缩外,也出现以间歇性强力收缩伴有较长时间的静息期为特点的周期性运动,称为消化间期移行性复合运动(migrating mot or complex,MMC)。

  • 始于胃体上部
  • 消化间期 MMC 使胃肠保持断续的运动,特别是 Ⅲ 相的强力收缩可起“清道夫”的作用,能将胃肠内容物清扫干净。
  • 若消化间期的这种移行复合运动减弱,可引起功能性消化不良和肠道内细菌过度繁殖等。

呕吐

  • 呕吐可将胃肠内有害物质排出,具有保护意义
  • 持续、剧烈的呕吐则可导致水、电解质和酸碱平衡紊乱