二、食物的消化
（一）口腔内消化
食物的消化过程从口腔开始。在口腔中，食物经过牙齿的咀嚼，被磨碎并与唾液混合形成食团。食团经过吞咽进入食管和胃。
1.唾液的成分和作用 唾液是由腮腺、下颌下腺和舌下腺以及小的唾液腺分泌的一种无色无味黏稠液体。成人每天的分泌量可以达到1～1.5 L。唾液近于中性。其中水分约占99%，有机物主要为唾液淀粉酶、黏蛋白、免疫球蛋白、溶菌酶等。无机物有K+、HCO3-、Na+、Cl-等。
唾液的作用有：①化学性消化作用。唾液中的唾液淀粉酶可把食物中的淀粉水解为麦芽糖。②清洁和保护作用。唾液的大量分泌，可中和与清除有害物质，唾液中的溶菌酶具有杀菌的作用。若唾液分泌不足，口腔组织易受感染及发生龋齿。③湿润口腔，有利于说话与吞咽。④溶解食物引起味觉。
2.咀嚼和吞咽
（1）咀嚼：咀嚼是由意识控制的随意运动。咀嚼肌的顺序收缩所组成的复杂的反射活动构成了咀嚼。咀嚼时，通过牙齿的咬切和研磨、舌的搅拌，使食物与唾液混合，形成食团，便于吞咽。
（2）吞咽：吞咽是把口腔内的食团经咽和食管送入胃的过程，虽然可以随意发动，但是整个过程是由一系列高度协调的反射活动组成的。
（3）蠕动：蠕动是消化管平滑肌顺序舒张和收缩所形成的一种向前推进的波形运动，是消化管的基本运动形式（图6-4-2）。
图6-4-2 食管蠕动模式图
（二）胃内消化
胃有暂时储存食物和对食物进行初步消化的功能。食物入胃后，经过胃内消化，形成食糜并借胃的运动排入十二指肠。
1.胃液的成分和作用 纯净的胃液是一种无色、pH为0.9～1.5的酸性液体。每日正常人的分泌量为1.5～2.5L。其成分中除了大量的水外，还包括盐酸、HCO3-、Na+、K+，以及胃蛋白酶原、黏蛋白和内因子等。
（1）盐酸：又称胃酸，由胃底腺中的壁细胞分泌。盐酸最大排出量主要取决于壁细胞数量的多少。当胃黏膜萎缩，可导致患者盐酸量分泌不足而影响消化。
盐酸的作用：①在胃中，高浓度的盐酸激活了胃蛋白酶原，使之转变为具有生物活性的胃蛋白酶。同时盐酸提供胃蛋白酶分解蛋白质所需要的酸性环境。②盐酸能杀死随食物进入胃内的细菌。③当盐酸进入十二指肠后，可引起促胰液素、胆囊收缩素等激素的释放，从而促进胰液、胆汁和小肠液的分泌。④在肠腔内盐酸所造成的酸性环境，有利于小肠对铁和钙的吸收。但是盐酸分泌过多，对胃和十二指肠黏膜有侵蚀作用，是胃溃疡和十二指肠溃疡发病的重要原因。
（2）胃蛋白酶原：由胃底腺的主细胞合成，以酶原形式分泌，在盐酸作用下或在酸性环境中，胃蛋白酶原被激活成为有生物活性的胃蛋白酶。胃蛋白酶能水解食物中的蛋白质，使之分解为䏡和胨，而产生的多肽与氨基酸较少。
（3）液和碳酸氢盐：胃的黏液覆盖在胃黏膜表层，形成凝胶保护层。具有润滑作用，能保护胃黏膜免受粗糙食物的机械性损伤。HCO3-和黏液避免了H+对胃黏膜的直接侵蚀作用，也使胃蛋白酶原在上皮细胞侧不能被激活，可有效地防止胃蛋白酶对胃黏膜的消化作用。由黏液和HCO3-共同构筑的抗损伤屏障，被称为黏液-碳酸氢盐屏障（图6-4-3）。
图6-4-3 黏液-碳酸氢盐屏障模式图
（4）内因子：内因子可与食物中的维生素B12结合，促进维生素B12在回肠中吸收。当体内的内因子分泌不足，或产生抗内因子的抗体时，在体内贮存的维生素B12耗竭后，会出现维生素B12缺乏症，引起巨幼红细胞性贫血。
2.胃的运动 胃运动的作用是将来自食管的食物进一步研磨、粉碎并与胃液充分混合，将形成流质的食糜暂时储存，并以适宜的速度送入十二指肠。
（1）胃的主要运动形式
1）紧张性收缩：胃壁平滑肌经常处于一定程度的持续收缩状态，称紧张性收缩，它是胃产生其他运动的基础。
2）容受性舒张：进食时，由于食物对咽、食管等部位的感受器产生刺激作用，使近端胃和食管下括约肌立即舒张，胃腔容量从空腹时的50 ml增大到进食后的1.5 L，以利于胃容纳食物，为容受性舒张。当食物进入胃后，胃内压上升，刺激胃内压力感受器，通过迷走神经反射使近端胃舒张，故胃内压升高不明显，这种活动被称为适应性舒张。
3）蠕动：当食物入胃后约5 min，出现蠕动。蠕动从胃的中部开始，每分钟3次，向幽门部推进，约1 min到达幽门。胃蠕动的主要生理作用是：①磨碎固体食物。②促进食物与胃液混合，加强化学性消化。③将食糜从胃体向幽门部推进，并排入十二指肠（图6-4-4）。
图6-4-4 胃的蠕动模式图
示小部分液体食糜被推进挤过幽门进入十二指肠，大部分食糜则被强力推向胃体进一步磨碎及混匀
（2）胃的排空：食糜由胃排入十二指肠的过程称胃排空。胃排空的速率取决于胃、十二指肠之间的压力差及幽门阻力。胃排空的速率还与食糜的物理性状和化学成分有关。稀的流质食物比稠的固体食物排空快；颗粒小的食物比大块的食物排空快；等渗溶液比非等渗液体排空快。在三种营养物质中，排空速度的快慢依次为糖类、蛋白质、脂肪。混合食物由胃完全排空需4～6 h。
3.呕吐 呕吐是经过一系列复杂的反射活动，把胃肠的内容物从口腔排出的过程。机械和化学刺激作用于舌根、咽部、胃、肠、胆总管、泌尿生殖器等处的感受器都可引起呕吐，视觉和内耳前庭器官受刺激过强，也可引起呕吐。颅内压增高（脑水肿、肿瘤、脑出血等）可直接刺激呕吐中枢而引起呕吐。某些中枢催吐药物如阿扑吗啡，可刺激呕吐中枢附近的特殊化学感受器而兴奋呕吐中枢。
呕吐是一种具有保护意义的防卫反射，可将胃内有害的物质排出。但是长期剧烈的呕吐会使大量的消化液丢失，造成体内水、电解质和酸碱平衡紊乱。
（三）小肠内消化
小肠是整个消化和吸收的最重要部位。在小肠中，食糜受到胰液、胆汁和小肠液的化学消化，以及小肠运动所产生的机械消化，经过彻底消化的营养物质，通过小肠壁被吸收进入血液。而未被消化的食物残渣则通过小肠进入大肠。
1.胰液的成分和作用 胰液由胰腺的腺细胞合成分泌，是一种无色碱性液体，pH为7.8～8.4。成人平均每天分泌量为1～2 L。胰液的主要成分是水、碳酸氢盐和多种消化酶。
（1）碳酸氢盐：HCO3-的主要作用是为小肠内多种消化酶的活动提供最适pH环境（pH为7～8），并中和进入十二指肠的胃酸，保护肠黏膜免遭强酸的侵蚀。
（2）胰淀粉酶：是一种α淀粉酶，能水解淀粉、糖原和大部分其他碳水化合物，使之分解为双糖和少量的三糖。胰淀粉酶作用的最适pH为6.7～7.0。
（3）胰脂肪酶：可分解三酰甘油为脂肪酸、单酰甘油和甘油。其最适pH为7.5～8.5。
（4）胰蛋白酶和糜蛋白酶：两者都以不具有活性的酶原形式存在于胰液中。小肠中的肠致活酶可以激活胰蛋白酶原，使之成为有活性的胰蛋白酶。此外，胃酸、胰蛋白酶本身，以及组织液也能激活胰蛋白酶原。而胰蛋白酶一方面可正反馈地自我激活胰蛋白酶原，另一方面又能激活糜蛋白酶。
胰蛋白酶和糜蛋白酶共同作用，能使蛋白质分解为小分子的多肽和氨基酸（图6-4-5）。
图6-4-5 胰蛋白酶原和糜蛋白酶原的激活及激活后的作用
综上所述，胰液中含有三大类营养物质的水解酶，所以胰液是所有消化液中消化力最强的消化液。当胰液缺乏时，即使其他消化液分泌正常，脂肪与蛋白质的消化与吸收会受到严重影响，但对糖的影响不大。
2.胆汁及其作用
（1）胆汁的性质和成分：成年人每天胆汁的分泌量为800～1 000 ml。刚从肝细胞分泌出来的胆汁称肝胆汁，呈金黄色或桔棕色，pH为7.4；而在胆囊内贮存的胆汁称胆囊胆汁，因为其中的水分和HCO3-等成分被吸收而浓缩，颜色变深，pH为6.8，呈弱酸性。
胆汁中含有水、钠、钾、钙和碳酸氢盐等无机盐离子，有机成分主要有胆汁酸、胆色素、脂肪酸、胆固醇、卵磷脂和黏蛋白等，成分非常复杂。但胆汁中没有消化酶。在胆汁中，胆汁酸与甘氨酸或牛磺酸结合形成的钠盐或钾盐称胆盐。它是胆汁参与对食物消化和吸收的主要成分。
（2）胆汁的作用
1）促进脂肪的消化和吸收：胆汁中的胆盐、胆固醇和卵磷脂等都可作为乳化剂而乳化脂肪，降低脂肪的表面张力，使其成为脂肪微滴，增加了与胰脂肪酶的接触面积，从而促进脂肪的分解与消化。这种作用称为胆盐的乳化功能。
2）在促进脂肪的消化和吸收过程中，同时也促进脂溶性维生素（维生素A、维生素D、维生素E、维生素K）的吸收。
3）其他作用：胆盐、胆固醇和卵磷脂只有组成适当的比例，才能有效地溶解胆固醇，防止胆固醇沉积。
3.小肠液的成分和作用 小肠液是由十二指肠腺和小肠腺分泌的弱碱性混合液，pH为7.6。成年人每天分泌1～3 L。小肠液中含大量水分，无机盐成分有Na+、K+、Ca2+、Cl-等。有机物有黏蛋白、肠致活酶以及由小肠上皮细胞分泌的免疫球蛋白。
小肠液的作用：①保护作用：小肠液中分泌的碱性黏稠黏液，可起到润滑作用，防止粗糙的食物对肠壁的摩擦和损伤，并可保护十二指肠黏膜免受胃酸侵蚀。②消化作用：肠致活酶是小肠腺分泌进入肠腔的消化酶，它可激活胰蛋白酶原，从而促进食物中蛋白质的化学消化。③稀释作用：小肠液中的水分可稀释肠内消化产物，使其渗透压降低，有利于消化和吸收。
4.小肠的运动 小肠运动的主要功能是进一步研磨、搅拌及混合食糜，并推送食糜向大肠方向移动，促进食糜的消化和吸收。小肠的运动形式有紧张性收缩、分节运动和蠕动3种。
（1）紧张性收缩：小肠平滑肌的紧张性收缩，保持了小肠的基本形状，是小肠中其他运动形式的基础。
（2）分节运动：是小肠环行肌的节律性收缩和舒张运动（图6-4-6）。当食糜进入一个肠段中，该肠段上环行肌在许多点上同时收缩，把食糜切成许多节段；在后一个瞬间，原来收缩的节段处于舒张状态，原来舒张的节段开始收缩，把其中的食糜切开，分别与前一个和后一个节段中的食糜混合。如此反复，使食糜被不断地切开和混合。其作用是：①使消化液与食糜充分混合，有利于消化酶对食物进行消化。②使食糜与小肠壁紧密接触，促进消化分解产物的吸收。③挤压肠壁，促进其中的血液和淋巴液回流，从而加强消化产物的重吸收。
图6-4-6 小肠分节运动模式图
1：肠管表面观；2、3.4：肠管纵切面。表示不同阶段的食糜节段分割与合拢现象
（3）蠕动：是由小肠的环行肌和纵行肌由上而下依次发生的推进性收缩运动。使受分节运动作用过的食糜到达一个新的肠段，再继续开始分节运动。小肠的蠕动较微弱，通常只把食糜向前推进数厘米即消失。
（四）大肠内消化
大肠的生理功能为：①吸收肠内容物中的水分和电解质，参与机体对水、电解质平衡的。②对食物残渣进行加工，形成粪便并暂时贮存。③吸收由大肠内某些细菌合成的B族维生素和维生素K。
1.大肠液的成分和作用 大肠液由大肠黏膜表面的柱状上皮细胞和杯状细胞分泌，pH为8.3～8.4。大肠液的主要成分为黏液和碳酸氢盐。大肠液的主要作用是保护肠黏膜和润滑粪便。
2.大肠的运动和排便
（1）大肠的运动：少而缓慢，对刺激反应迟钝，平时仅有较弱的蠕动或规律不明显的环形肌收缩，也存在着逆蠕动。这些特征有利于水的吸收和储存粪便。此外，大肠还有一种进行很快、移行很远的蠕动，称集团蠕动，通常开始于横结肠，可推动一部分大肠内容物至降结肠或乙状结肠。
（2）排便：当大肠的集团蠕动将粪便推入直肠，刺激直肠壁内的感受器，冲动经盆神经和腹下神经传至脊髓腰骶段的初级排便中枢，同时上传至大脑皮质，产生便意和排便反射。大脑皮质可以控制排便活动。如果环境允许，大脑皮质发出冲动使脊髓排便中枢的兴奋性加强，从而引起排便反射。产生便意后，如条件不允许，大脑皮质发出冲动，抑制脊髓的排便反射，使粪便退回到降结肠。但长期对便意进行抑制，可导致直肠对粪便压力刺激的敏感性降低，同时粪便在大肠内停留的时间过长，水分被过多地吸收，而使粪便干硬，引起排便困难，导致便秘。
（3）大肠内细菌的活动：大肠内的细菌主要来自于食物和空气，大肠内合适的pH和温度使细菌在大肠内大量繁殖。细菌可对食物残渣进行物质分解。某些细菌还能利用肠内较为简单的物质合成B族维生素和维生素K。长期运用肠道抗菌药物，可抑制肠内细菌，导致B族维生素和维生素K的缺乏。