吸收的物质及机制

一、吸收的物质及机制

(一)吸收的部位及机制

1.吸收的部位 吸收是在消化管内进行的。口腔黏膜可吸收某些脂溶性极强的药物,如可缓解冠心病心绞痛的硝酸甘油;胃黏膜可吸收酒精、少量的水和盐;大肠黏膜可吸收少量水、盐和维生素等。

吸收主要在小肠内完成。这是因为:①吸收面积大。人的小肠长约4m,其黏膜具有许多环状皱褶和丰富的绒毛,在绒毛柱状上皮细胞顶端还有许多微绒毛,使小肠黏膜的吸收面积可达200m2。②三大营养物质已消化成可吸收的状态。存在于食糜中的三大营养物质,在小肠内胰液、胆汁和小肠液的作用下,已消化成可吸收的小分子物质。③停留时间长。由胃排入小肠的食糜,通常停留3~8h,使得营养成分能在小肠内充分地消化和吸收。④运载功能强大。小肠绒毛内有丰富的毛细血管和毛细淋巴管,营养物质一旦被吸收,即被血液和淋巴液运走。

2.吸收的机制 在消化管对营养物质的吸收机制有主动和被动两种,主动机制有原发性和继发性两种,被动机制则是通过扩散和渗透等形式进行(见细胞膜的主动转运和被动转运功能)。

(二)吸收的物质及其数量

正常成人每日从消化管吸收入血的液体量可达1~2L(不包括重吸收的消化液6~7L);吸收的无机盐为50g(主要是氯化钠)左右;吸收的铁约1mg,在缺铁性贫血的患者,吸收量可为正常人的4倍;食入的维生素和由大肠内的病原体利用某些物质合成的维生素B和K等,分别由小肠和大肠黏膜吸收;在普通膳食时,葡萄糖和氨基酸以及甘油和脂肪酸等,均在小肠被全部吸收。

临床上观察到,严重呕吐和腹泻的患者,不但三大营养物质的吸收受到影响,而且由于大量的水和无机盐丧失,还可引起水和电解质及酸碱失衡。

(三)小肠对营养物质的吸收及机制

1.葡萄糖的吸收 一般情况下,肠腔内的葡萄糖浓度较小肠黏膜上皮细胞的低。在小肠黏膜上皮细胞刷状缘上有一种Na依赖的转运体,当肠腔中Na浓度较高时,转运体便与Na结合,结合Na的转运体对葡萄糖有很强的亲和力,于是又同葡萄糖结合形成Na-转运体-葡萄糖复合物,转运体将Na和葡萄糖转运至细胞内。Na和葡萄糖在细胞内与转运体分离,Na通过细胞侧膜上的Na泵转运到细胞间液,葡萄糖则顺着浓度差扩散至细胞间液后入血。可见,葡萄糖的吸收对Na和Na泵具有依赖性,Na的主动转运为葡萄糖逆浓度梯度的吸收提供了动力,故其吸收属于继发性主动转运。小肠黏膜缺血缺氧使ATP生成减少或使用Na泵抑制剂毛花苷G后,都会抑制葡萄糖的吸收。

半乳糖的吸收过程和葡萄糖相同,果糖不能逆浓度差转运,以易化扩散的方式被吸收。

2.氨基酸的吸收 小肠吸收氨基酸的过程类似于葡萄糖的吸收,即也是与Na的主动吸收相耦联的过程,但转运体不同。在小肠黏膜上皮细胞刷状缘上存在着能转运三种不同氨基酸的转运体,分别运载中性、酸性和碱性氨基酸。目前认为,在小肠黏膜上皮细胞的刷状缘上还存在着第四种转运体,可将肠腔中的二肽和三肽转运到细胞内,进一步水解成氨基酸后,再扩散入血而吸收。

新生儿的小肠黏膜上皮细胞可通过胞吞作用吸收多肽和蛋白质,故可吸收母乳中的抗体,这对提高婴儿对病原体的免疫力具有重要意义。在成人,完整蛋白质可否吸收尚有争论。但一般认为,多数人的肠黏膜可吸收微量的未经消化的蛋白质,这些蛋白质被吸收入血后并无营养作用,但可作为抗原刺激机体产生特异性的抗体,如果以后又吸收同样的蛋白质,就会发生抗原-抗体反应而出现过敏症状,如有的人吃了鱼和虾等食物后会发生变态反应。(https://www.daowen.com)

3.脂肪消化产物的吸收 脂肪的吸收形式是甘油、一酰甘油、脂肪酸和胆固醇。除甘油外,其余的均不溶于水。甘油同单糖一起吸收。在小肠黏膜上皮细胞刷状缘的表面有一层非流动水层,一酰甘油和脂肪酸与胆盐形成混合微胶粒后,才能通过水层到达细胞膜。一旦到达细胞膜,脂肪酸、一酰甘油和胆固醇从混合微胶粒中释放出来并溶于细胞膜的脂质双层而进入细胞内,胆盐因不溶于脂质则留在肠腔内继续发挥作用。在回肠,一部分胆盐通过主动重吸收进入血液,进入肝后可刺激肝细胞分泌胆汁。

脂肪酸和一酰甘油等进入细胞后,短链脂肪酸(10~12碳原子的脂肪酸)和含短链脂肪酸的一酰甘油,直接从细胞内扩散到组织间液,随后扩散入血液;长链脂肪酸及一酰甘油在肠上皮细胞的内质网中重新合成三酰甘油,胆固醇重新酯化为胆固醇酯,二者再与细胞中生成的载脂蛋白形成乳糜微粒,然后以胞吐的方式进入淋巴。由于膳食中的动、植物油中含15个以上碳原子的长链脂肪酸较多,所以,脂肪的吸收途径主要以淋巴为主。

4.水的吸收 各种溶质,尤其是Na的主动吸收所产生的渗透压梯度是水吸收的动力。水通过胃肠黏膜上皮细胞上的水通道和细胞间的紧密连接,顺其渗透压梯度而吸收。

5.无机盐的吸收

(1)钠的吸收:正常成人每日随消化液进入小肠的钠有20~30g,从食物中摄入的钠有5~8g,故小肠每日必须吸收25~35g钠,这个数量相当于体内总钠量的0.5%。

Na的吸收是主动的。肠腔内的Na通过刷状缘上的转运体易化扩散入细胞内,再经底-侧膜上Na泵的活动转运至组织间液而入血。

小肠对Na的主动转运,还有助于葡萄糖、氨基酸和HCO-3以及Cl-的吸收。

(2)铁的吸收:每日吸收的铁约为1mg,仅为膳食中含铁量的1/10。食物中的铁绝大部分是三价的高铁形式,不易被吸收,必须还原为亚铁后才能被吸收。维生素C能将高铁还原为亚铁而促进铁的吸收。胃酸可使铁溶解并使高铁转变为亚铁,故也有促进铁吸收的作用。胃大部分切除或胃酸缺乏的患者,常发生缺铁性贫血。食物中的植酸、草酸和磷酸等易与铁形成不溶性化合物而阻止其吸收。

铁主要在十二指肠和空肠上部被吸收。这些部位的肠上皮细胞能向肠腔内释放转铁蛋白,后者与铁形成复合物,通过入胞作用进入细胞。转铁蛋白在胞内释放出铁离子后,再被重新释放入肠腔发挥作用。进入细胞内的铁,一部分从细胞的底-侧膜通过主动转运进入血液,其余部分则同胞内的铁蛋白结合,保留在细胞内或缓慢向血液中释放,由此可防止铁的过量入血。

(3)钙的吸收:正常人每日吸收的钙仅为食物中的小部分,大部分随粪便排出。维生素D和机体对钙的需要是影响钙吸收的主要因素。维生素D促进小肠对钙的吸收。儿童和哺乳期的妇女因需要量增多,每日吸收的钙较常人为多。此外,钙盐只有在溶解状态(如氯化钙和葡萄糖酸钙)才能被吸收。肠内容物的pH值约为3时,钙呈离子化状态,吸收最好。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,故脂肪食物对钙的吸收有促进作用。在肠内容物中磷酸过多时,因其同钙形成不溶解的磷酸钙,则使钙不能吸收。

钙吸收的部位在小肠上段,以十二指肠的吸收能力最大。钙的吸收主要通过主动转运机制。钙由刷状缘膜上的钙通道进入细胞,再经底-侧膜上的钙泵转运入血。小部分钙在基底膜通过Ca2+-Na交换机制进入血液。

(4)维生素的吸收:除维生素B12在回肠吸收外,其余的维生素均在小肠的上段吸收。大多数水溶性维生素(维生素B1、B2、B6、PP、维生素C以及生物素和叶酸)是通过依赖Na的同向转运体被吸收的。维生素B12应先同内因子结合成复合物后才能在回肠被主动吸收。脂溶性维生素(维生素A、D、E和K)的吸收机制同脂肪相似,它们溶于脂肪并与胆盐结合成水溶性的复合物,通过小肠黏膜表面的水化层,然后与胆盐分离,经细胞膜进入淋巴或血液。