生理學I胃內消化(一)胃液的分泌展開全文生理學?消化和吸收第三節胃內消化胃是消化道中最膨大的部分，成年人胃的容量為1?2L,具有儲存和初步消化食物的功能。食物入胃后，經過胃的機械性和化學性消化，食團逐漸被胃液水解和胃運動研磨，形成食糜(chyme)。胃的運動還使食糜逐次、少量地通過幽門，進入十二指腸。//一、胃液的分泌胃對食物的化學性消化是通過胃黏膜中多種外分泌腺細胞分泌的胃液來實現的。胃黏膜中有三種外分泌腺：①賁門腺，為黏液腺，位于胃與食管連接處寬1?4cm的環狀區；②泌酸腺，為混合腺，存在于胃底的大部及胃體的全部，包括壁細胞(parietalcell)、主細胞(chiefcell)和頸黏液細胞(neckmucouscell):③幽門腺，分泌堿性黏液，分布于幽門部。另外，胃黏膜內還含有多種內分泌細胞，通過分泌胃腸激素來調節消化道和消化腺的活動；常見的內分泌細胞有：①G細胞，分泌促胃液素和促腎上腺皮質激素(ACTH)樣物質，分布于胃竇；②6細胞，分泌生長抑素，對促胃液素和胃酸的分泌起調節作用，分布于胃底、胃體和胃竇；③腸嗜鉻樣細胞(enterochromaffin-likecell,ECLcell),合成和釋放組胺，分布于胃泌酸區內。胃液的性質、成分和作用純凈的胃液(gastricjuice)是一種無色的酸性液體，pH0.9?1.5，正常成年人每日分泌1.5?2.5L，其主要成分有鹽酸、胃蛋白酶原、黏液和內因子，其余為水、HCO3-、Na+、K+等無機物。1．鹽酸：胃液中的鹽酸(hydrochloricacid，HCl)也稱胃酸(gastricacid)，由壁細胞(parietalcell)分泌。胃酸有游離酸和結合酸兩種形式，兩者在胃液中的總濃度稱為胃液的總酸度。空腹6小時后，在無任何食物刺激的情況下，胃酸也有少量分泌，稱為基礎胃酸分泌。基礎胃酸分泌在不同人或同一人在不同時間也有所不同，平均0?5mmol/h，且有晝夜節律性，即早晨5?11時分泌率最低，下午6時至次晨1時分泌率最高。基礎胃酸分泌量受迷走神經的緊張性和少量促胃液素自發釋放的影響。在食物或藥物的刺激下，胃酸分泌量大大增加。正常人的最大胃酸分泌量可達20?25mmol/h。HCl的分泌量與壁細胞的數目和功能狀態直接相關。(1)鹽酸分泌的機制：胃液中的H+濃度為150?170mmol/L,比血漿H+濃度高3x10人6倍。胃液中的Cl-濃度為170mmol/L，約1.7倍于血漿Cl-濃度。因此，壁細胞分泌H+是逆巨大的濃度梯度而進行的主動過程。H+的分泌是依靠壁細胞頂端分泌小管膜中的質子泵實現的。質子泵具有轉運H+、K+和催化ATP水解的功能，故也稱H+,K+-ATP酶。胃酸分泌可被質子泵選擇性抑制劑奧美拉唑所抑制，該藥物已在臨床上用于治療消化性潰瘍。壁細胞分泌鹽酸的基本過程如圖6-5所示：壁細胞分泌的H+來自細胞內水的解離(H2O—H++OH-)。在分泌小管膜中質子泵的作用下，H+從胞內主動轉運到分泌小管中。質子泵每水解1分子ATP所釋放的能量能驅使一個H+從胞內進入分泌小管，同時驅動一個K+從分泌小管腔進入胞內。H+與K+的交換是1對1的電中性交換。在頂端膜主動分泌H+和換回K+時，頂端膜中的鉀通道和氯通道也開放。進入細胞的K+又經鉀通道進入分泌小管腔，細胞內的Cl-通過氯通道進入分泌小管腔，并與H+形成HCl。當需要時，HCl由壁細胞分泌小管腔進入胃腔。留在壁細胞內的OH-在碳酸酐酶(carbonicanhydrase,CA)的催化下與CO2結合成HCO3-,HCO3-通過壁細胞基底側膜上的Cl--HCO3-交換體被轉運出細胞，而Cl-則被轉運入細胞內，補充被分泌入分泌小管的Cl-,使Cl-能源源不斷地經頂端膜分泌入小管腔。此外，壁細胞基底側膜上的鈉泵將細胞內的Na+泵出細胞，同時將K+泵入細胞，以補充由頂端膜丟失的部分K+。使血液暫時堿化，形成所謂的餐后堿潮(postprandialalkalinetide)。(2)鹽酸的作用：胃內的鹽酸具有多種生理作用：①激活胃蛋白酶原，并未胃蛋白酶提供適宜的酸性環境；②使食物中的蛋白質變性，有利于蛋白質的水解；③殺滅隨食物進入胃內的細菌，對維持胃及小腸內的無菌狀態具有重要意義；④鹽酸隨食糜進入小腸后，可促進促胰液素和縮膽囊素的分泌，進而引起胰液、膽汁和小腸液的分泌；⑤鹽酸造成的酸性環境有利于小腸對鐵和鈣的吸收。由于鹽酸屬于強酸，對胃和十二指腸黏膜具有侵蝕作用，如果鹽酸分泌過多，將損傷胃和十二指腸黏膜，誘發或加重潰瘍病。若胃酸分泌過少，則可引起腹脹、腹瀉等消化不良癥狀。2.胃蛋白酶原：胃蛋白酶原(pepsinogen)主要由胃泌酸腺的主細胞合成和分泌。頸黏液細胞、賁門腺和幽門腺的黏液細胞以及十二指腸近端的腺體也能分泌胃蛋白酶原。胃蛋白酶原以無活性的酶原形式儲存在細胞內。進食、迷走神經興奮及促胃液素等刺激可促進其釋放。胃蛋白酶原進入胃腔后，在HCl作用下，從酶原分子中脫去一個小分子肽段后，轉變成有活性的胃蛋白酶(pepsin),分子量由43500減少到35000。已被激活的胃蛋白酶對胃蛋白酶原也有激活作用(正反饋)。胃蛋白酶可水解食物中的蛋白質，使之分解成際和胨、少量多肽及游離氨基酸。胃蛋白酶只有在酸性環境中才能發揮作用，其最適pH為1.8?3.5。當pH值超過5.0時，胃蛋白酶便完全失活。3．內因子：壁細胞在分泌鹽酸的同時，也分泌一種被稱為內因子（intrinsicfactor）的糖蛋白。內因子有兩個活性部位，一個活性部位與進入胃內的維生素B12結合，形成內因子-維生素B12復合物，可保護維生素B12免遭腸內水解酶的破壞。當內因子-維生素B12復合物運行至遠端回腸后，內因子的另一活性部位與回腸黏膜細胞膜的相應受體結合，促進維生素B12的吸收。若缺乏內因子，可因維生素B12吸收障礙而影響紅細胞生成，引起巨幼紅細胞性貧血（見網絡增值服務）。能促使胃酸分泌的各種刺激，如迷走神經興奮、促胃液素、組胺等，均可使內因子分泌增多；而萎縮性胃炎、胃酸缺乏的人則內因子分泌減少。4．黏液和碳酸氫鹽：胃液中含有大量的黏液，它們是由胃黏膜表面的上皮細胞、泌酸腺、賁門腺和幽門腺的黏液細胞共同分泌的，其主要成分是糖蛋白。由于黏液具有較高的黏滯性和形成凝膠的特性，分泌后即覆蓋于胃黏膜表面，在胃黏膜表面形成一層厚約500pm的保護層。這個保護層可在黏液表面起潤滑作用，減少粗糙食物對胃黏膜的機械損傷。胃黏膜內的非泌酸細胞能分泌HC03-,另外，組織液中少量的HC03-也能滲入胃腔內。進入胃內的HC03-并非直接進入胃液中，而是與胃黏膜表面的黏液聯合形成一個抗胃黏膜損傷的屏障，稱為黏液-碳酸氫鹽屏障（mucus-bicarbonatebarrier）（圖6-6）,它能有效地保護胃黏膜免受胃內鹽酸和胃蛋白酶的損傷。因為黏液的黏稠度胃水的30?260倍，可顯著減慢離子在黏液層中的擴散速度。當胃腔內的H+通過黏液層向黏膜細胞方向擴散時，其移動速度明顯減慢，并不斷地從黏液層近黏膜細胞側向胃腔擴散的HCO3-發生中和。在這個過程中，黏液層中形成一個pH梯度，黏液層近胃腔側呈酸性，pH約2.0,而近黏膜細胞側呈中性，pH約7.0。因此，胃黏膜表面的黏液層可有效防止胃內H+對胃黏膜的直接侵蝕和胃蛋白酶對胃黏膜的消化作用（見網絡增值服務）。

黏液層厚"O.Smmi R HH\\黏液層厚"O.Smmi R HH\\t 皮細胞...吳直小滴除上述黏液-碳酸氫鹽屏障外，胃黏膜上皮細胞的頂端膜和相鄰細胞側膜之間存在緊密連接，這種結構可防止胃腔內的H+向黏膜上皮細胞內擴散，稱為胃黏膜屏障（gastricmucosalbarrier）。此外，胃和十二指腸黏膜具有很強的細胞保護作用（見下文）。（二）胃和十二指腸黏膜的細胞保護作用人的上消化道（從口到十二指腸近端）經常會受到許多理化因素的刺激，包括高滲和低滲液體、溫度從0°C到90弋的不同食物、pH值從1.5（如醋酸色拉調味汁）到11.5（如治療消化不良的碳酸氫鈉）的各種食物和藥物。另外，黏膜還暴露于有毒物質，如高濃度的酒精、阿司匹林和其他非類固醇抗炎藥等。但是，黏膜層并未經常受損傷以至糜爛、潰瘍和出血。這是因為胃和十二指腸黏膜具有很強的細胞保護作用（cytoprotection），即胃和十二指腸黏膜能合成和釋放某些具有防止或減輕各種有害刺激對細胞損傷和致壞死的物質。近年來發現，胃和十二指腸黏膜和肌層中含有高濃度的前列腺素（如PGE2HEPGI2）和表皮生長因子（EGF），它們能抑制胃酸和胃蛋白酶原的分泌，刺激黏液和碳酸氫鹽的分泌，使胃黏膜的微血管擴張，增加黏膜的血流量，有助于胃黏膜的修復和維持其完整性，因而能有效地抵抗強酸、強堿、酒精和胃蛋白酶等對消化道黏膜的損傷。某些胃腸激素，如鈴蟾素、神經降壓素、生長抑素和降鈣素基因相關肽等，也對胃黏膜具有明顯的保護作用。通常把這些作用稱為直接細胞保護作用。胃內食物、胃酸、胃蛋白酶以及倒流的膽汁等，可經常性地對胃黏膜構成弱刺激，使胃黏膜持續少量地釋放前列腺素和生長抑素等，也能有效地減輕或防止強刺激對胃黏膜的損傷，這種情況稱為適應性細胞保護作用。大量飲酒或大量服用吲哚美辛阿司匹林等藥物，不但可抑制黏液及HCO3-的分泌，破壞黏液-碳酸氫鹽屏障，還能抑制胃黏膜合成的前列腺素，降低細胞保護作用，從而損傷胃黏膜。硫糖鋁等藥物能與胃黏膜黏蛋白絡合，并具有抗酸作用，對胃黏液-碳酸氫鹽屏障和胃黏膜屏障都有保護和加強作用，因而被用于臨床治療消化性潰瘍。目前已公認，消化性潰瘍的發病是由幽門螺桿菌感染所致。幽門螺桿菌能產生大量活性很高的尿素酶，將尿素分解為氨和C02。氨能中和胃酸，從而使這種細菌能在酸度很高的胃內生存。尿素酶和氨的積聚還能損傷胃黏液層和黏膜細胞，破壞黏液-碳酸氫鹽屏障和胃黏膜屏障，致使H+向黏膜逆向擴散，從而導致消化性潰瘍的發生（見網絡增值服務）。（三）消化期的胃液分泌空腹時，胃液的分泌量很少。進食可刺激胃液的大量分泌，稱為消化期的胃液分泌。根據消化道感受食物刺激的部位，將消化期的胃液分泌分為頭期、胃期和腸期三個時相。1．頭期胃液分泌：進食時，事物的顏色、形狀、氣味、聲音以及咀嚼、吞咽動作，可刺激眼、耳、鼻、口腔、咽等處的感受器，通過傳入沖動反射性地引起胃液分泌，稱為頭期胃液分泌。用假飼（shamfeeding）的方法可證明頭期胃液分泌的存在，即事先給狗手術造一個食管瘺和一個胃瘺，當狗進食時，攝取的食物從食管瘺流出體外，并未進入胃內，但這時卻有胃液從胃瘺流出。引起頭期胃液分泌的機制包括條件反射和非條件反射。前者是指事物的顏色、形狀、氣味、聲音等對視、聽、嗅覺器官的刺激引起的反射；后者則時當咀嚼和吞咽時食物刺激口腔、舌和咽等處的機械和化學感受器，這些感受器的傳入沖動傳到位于延髓、下丘腦、邊緣葉和大腦皮層的反射中樞后，再由迷走神經傳出引起的胃液分泌。迷走神經是條件反射和非條件反射的共同傳出神經，其末梢主要支配胃腺

和胃竇部的G細胞，既可直接促進胃液分泌，也可通過促胃液素間接促進胃液分泌（圖6-7），其中以直接促進胃液分泌更重要。頭期胃液分泌的特點是持續時間長（可持續2?4小時），分泌量多（約占消化期分泌總量的30%），酸度及胃蛋白酶原的含量均很高；但受食欲的影響十分明顯，可口的食物引起的胃液分泌遠高于不可口的食物，人在情緒抑郁或驚恐時，頭期胃液分泌可收到顯著抑制。延賊迷走種經中框齢出纖罐餐人纖樂 迷走呻疑干內在神經叢（r弋 -屬期：畀腸擻金訶訶2.胃期胃液分泌：將食糜、肉的提取液、蛋白胨液等通過痿管直接注入胃內，可直接刺激胃壁上的機械感受器和化學感受器，促進胃液大量分泌，其主要作用途徑是：①食物直接擴張胃，刺激胃底、胃體的感受器，沖動沿迷走神經中的傳入纖維傳至中樞，再通過迷走神經中的傳出纖維引起胃液分泌，這一反射稱為迷走-迷走反射（vagovagalreflex）;食物擴張胃也能引起壁內神經叢短反射，直接或通過促胃液素間接引起胃腺分泌（見圖6-7）;②擴張刺激幽門部的感受器，通過壁內神經叢作用于G細胞，引起促胃液素釋放；③事物的化學成分，主要是蛋白質的消化產物肽和氨基酸，可直接作用于G細胞，引起促胃液素分泌。不同氨基酸對胃酸分泌的刺激作用不同。在人類，苯丙氨酸和色氨酸的作用最強，而糖和脂肪本身并不直接刺激促胃液素分泌。其他化學物質，，如咖啡、可口可樂、茶、牛奶、

乙醇、Ca2+等也能引起胃液大量分泌。胃期分泌的胃液量約占進食后總分泌量的60%，酸度和胃蛋白酶的含量也很高。3．腸期胃液分泌：將食糜、肉的提取液、蛋白胨液等通過瘺管直接注入十二指腸內液可引起胃液分泌輕度增加，說明當食物離開胃后，還有繼續刺激胃液分泌的作用。機械擴張游離的空腸袢也能增加胃液的分泌，切斷支配胃的神經后，這種分泌仍然存在，說明腸期的胃液分泌主要是通過體液調節機制實現的，神經調節可能并不重要。當食物進入小腸后，通過對小腸黏膜的機械性和化學性刺激，可使之分泌一種或幾種胃腸激素，通過血液循環再作用于胃。在食糜的作用下，十二指腸黏膜除能釋放促胃液素外，還能釋放一種稱為腸泌酸素（entero-oxyntin）的激素，也能刺激胃酸分泌。在切除胃竇的患者中發現，進食后血漿促胃液素水平仍有升高，說明十二指腸釋放的促胃液素是腸期胃液分泌的體液因素之一。腸期分泌的胃液量少（約占總分泌量的10%），酸度不高，消化力（指酶的含量）也不很強，這可能與酸、脂肪、高張溶液進入小腸后對胃液分泌的抑制作用有關。（四）調節胃液分泌的神經和體液因素1．促進胃液分泌的主要因素（1）迷走神經：迷走神經中有傳出纖維直接到達胃黏膜泌酸腺中的壁細胞，通過末梢釋放ACh而引起胃酸分泌；也有纖維支配胃泌酸區黏膜內的腸嗜鉻樣（ECL）細胞和幽門部G細胞使它們分別釋放組胺和促胃液素，間接引起壁細胞分泌胃酸。其中支配ECL細胞的纖維末梢釋放ACh，而支配G細胞的纖維釋放促胃液素釋放肽（gastrin-releasingpeptide，GRP，又稱鈴蟾素，bombesin）。另外，迷走神經中還有傳出纖維支配為何小腸黏膜中的S細胞，釋放的遞質也是ACh，其作用是抑制S細胞釋放生長抑素（somatostatin），消除或減弱它對G細胞釋放促胃液素的抑制作用，實質上起增強促胃液素釋放的作用（圖6-8）。上述由ACh對靶細胞的作用均可被阿托品所阻斷，說明這些作用是通過激活靶細胞的M（M3）受體而產生的；而通

過GRP對G細胞的作用則由鈴蟾素受體所介導。迷走舞輕節前神經as、r'''-陋授怵7注(LXL過GRP對G細胞的作用則由鈴蟾素受體所介導。迷走舞輕節前神經as、r'''-陋授怵7注(LXL細昶—"V”01M畏怵W蔦/組鍛組展旁少邂生抵抑義"促冑液嬴內”朗CEF雖白嘯分解產物商胞

彌受射二-O二y\曲M授怵(2)組胺：組胺(histamine)具有極強的促胃酸分泌作用。它由ECL細胞分泌，以旁分泌的方式作用于鄰旁壁細胞的H2型受體，引起壁細胞分泌胃酸。組胺與H2受體結合后是通過受體-Gs-AC-PKA信號通路，使包括質子泵在內的有關蛋白磷酸化而生效的。西咪替丁(cimetidine)及其類似物可阻斷組胺與H2受體結合而抑制胃酸分泌，有助于消化性潰瘍的愈合。ECL細胞膜中還存在促胃液素/縮膽囊素(CCKB)受體和M3受體，可分別與促胃液素和ACh結合而引起組胺釋放，間接調節胃液的分泌。促胃液素和ACh刺激ECL細胞釋放組胺均通過增加胞質內Ca2+濃度和激活PKC而實現的。ECL細胞膜中還有生長抑素受體，由5細胞釋放的生長抑素可通過激活此受體而抑制組胺的釋放，間接抑制胃液的分泌(見圖6-8)。(3)促胃液素：促胃液素(gastrin)是由胃竇及十二指腸和空腸上段黏膜中G細胞分泌的一種胃腸激素，迷走神經興奮時釋放GRP,

可促進促胃液素的分泌。促胃液素釋放后進入循環血液，被運送到靶細胞發揮作用，其作用較為廣泛。促胃液素可強烈刺激壁細胞分泌胃酸，這一效應是通過CCKB受體-Gq-PLC-IP3-Ca2+和DG-PKC信號通路實現的（與ACh對壁細胞的效應相同，只是受體不同）（圖6-9）。促胃液素也能作用于ECL細胞上的CCKB受體，促進ECL細胞分泌組胺，再通過組胺刺激壁細胞分泌鹽酸。促胃液素的這種作用可能比它直接刺激壁細胞分泌鹽酸的作用更為重要。促胃液素的分泌和作用也受其他胃腸激素的影響，如生長抑素可抑制G細胞分泌促胃液素（見圖6-8），還能抑制促胃液素基因的表達。促胰液素、胰高血糖素、抑胃肽和血管活性腸肽對促胃液素的分泌都有抑制作用。胃酸對促胃液素的分泌具有負反饋調節作用。O'生撓抑素ACQlG表皮生長因子AMPCCK前列腺袁ACQlG表皮生長因子AMPCCKH'.：l朝z:酹朋醯PCM、坦膠、促胃液素等剌激壁細跑此外，Ca2+、低血糖、咖啡因和酒精燈也可刺激胃酸分泌。引起壁細胞分泌胃酸的大多數刺激物均能促進主細胞分泌胃蛋白酶原及黏液細胞分泌黏液。迷走神經遞質ACh是主細胞分泌胃蛋白酶原的強刺激物；促胃液素也可直接作用于主細胞促進胃蛋白酶原的分泌；十二指腸黏膜中的內分泌細胞分泌的促胰液素和縮膽囊素也能刺

激胃蛋白酶原的分泌。2．抑制胃液分泌的主要因素鹽酸：消化期在食物入胃后可刺激HCl分泌。當HCI分泌過多時，可負反饋抑制胃酸分泌。一般來說，胃竇內pH降到1.2?1.5時胃酸分泌受到抑制。其原因是HCI可直接抑制胃竇黏膜5細胞分泌生長抑素，間接抑制促胃液素和胃酸的分泌。十二指腸內pH降到2.5以下時，也能抑制胃酸分泌，其機制可能是胃酸可刺激小腸黏膜釋放促胰液素和球抑胃素(bulbogastrone)。促胰液素對促胃液素引起的胃酸分泌有明顯的抑制作用；而球抑胃素是一種能抑制胃酸分泌的肽類激素，但其化學結構尚未最后確定。脂肪：消化期當食物中的脂肪及其消化產物進入小腸后，可刺激小腸黏膜分泌多種胃腸激素，如促胰液素、縮膽囊素、抑胃肽、神經降壓素和胰高血糖素等，這些具有抑制胃液分泌的胃運動作用的激素，統稱為腸抑胃素(enterogastrine)。20世紀30年代，我國生理學家林可勝等為證明脂肪在小腸內抑制胃液分泌和胃運動的機制，從小腸黏膜中提取到一種物質，將此物質注入血液中后可使胃液分泌的量、酸度和消化能力降低，并抑制胃的運動。他將此物質命名為腸抑胃素。然而，腸抑胃素至今未能提純。現認為它可能不是一個獨立的激素，而是若干具有此類作用的激素(如上述)的總稱。高張溶液：消化期當食糜進入十二指腸后，可使腸腔內出現高張溶液，高張溶液可刺激小腸內的滲透壓感受器，通過腸-胃反射(entero-gastricreflex)抑制胃液分泌；也能通過刺激小腸黏膜釋放若干種胃腸激素抑制胃液分泌。3．影響胃液分泌的其他因素(1)縮膽囊素：縮膽囊素(cholecystokinin,CCK)是由小腸黏膜I細胞分泌的一種胃腸激素。CCK可因結合不同的受體而對胃酸分泌產生完全不同的效應。已被鑒定的CCK受體有CCKA和CCKB受體兩種。CCKB受體對促胃液素和對CCK具有同等的親和力，而CCKA受體對CCK的親和力約3倍于對促胃液素的親和力。這種差異有助于解釋為何促胃液素和縮膽囊素的作用時而相同，時而相反，且兩者之間存在競爭現象（競爭CCKB受體）。在體實驗中，CCK既可刺激禁食動物的胃酸分泌（即基礎胃酸分泌），又有競爭性抑制促胃液素刺激胃酸分泌的作用。在整體情況下，CCK還可通過與5細胞的CCKA受體結合，引起6細胞釋放生長抑素而抑制胃酸分泌。所以，CCK對胃酸的分泌主要表現為抑