消化管的分泌功能
在消化管附近有唾液腺、肝和胰腺,在消化管粘膜黏膜内还有许多散在的腺体,它们向消化管内分泌各种消化液,包括唾液、胃液、胆汁、胰液、小肠液和大肠液。成人每日分泌消化液的总量约为6~8L,其主要成分是水、无机盐和各种有机物,特别是各种消化酶,由它们完成对食物的化学消化化学性消化(表6-1)。
表6-1 各种消化液的分泌量、pH值和主要的消化酶
消化液 分泌量(L/d) pH 主要消化酶 酶的底物 酶的水解产物
唾液 1.0~1.5 6.6~7.1 唾液淀粉酶 淀粉 麦芽糖
胃液 1.5~2.5 0.9~1.5 胃蛋白酶 蛋白质 月示、月东、多肽
胰液 1.0~2.0 7.8~8.4 胰淀粉酶 淀粉 麦芽糖、寡糖
胰脂肪酶 甘油三酯 脂肪酸、甘油、甘油酯
胰蛋白酶 蛋白质 氨基酸、寡肽
糜蛋白酶 蛋白质 氨基酸、寡肽
胆汁 0.8~1.0 6.8~7.4 无消化酶
小肠液 1.0~3.0 7.6~8.0 肠致活酶 胰蛋白酶原 胰蛋白酶
大肠液 0.6~0.8 8.3~8.4
消化腺分泌消化液是腺细胞的主动活动过程,一般包括三个步骤:①腺细胞从血液中摄取原料;②在细胞内合成分泌物,经浓缩再以颗粒和小泡等形式储存于细胞内;③腺细胞膜上存有受体,不同的刺激物与相应的受体结合,引起细胞内一系列反应,最终以出胞方式排出分泌物。
消化液的主要作用有:
①稀释并溶解食物,以利于消化和吸收;
②改变消化管腔内的pH值,为消化酶发挥作用提供适宜的环境;
③消化液中的消化酶能水解食物中复杂的大分子营养物质,使之成为可以吸收的小分子物质;
④保护消化管黏膜,防止机械、化学和生物因素的损害。
消化管的内分泌功能
由胃肠粘膜黏膜的内分泌细胞合成并分泌的激素,统称为胃肠激素其化学结构属于肽类,分子量在2, 000~5, 000之间。已经证明,从胃到大肠的粘膜黏膜内,有四十多种内分泌细胞,它们分散在地分布在于胃肠粘膜黏膜细胞之间,可分泌多种胃肠激素(表6-2)。其中,对消化器官功能影响较大的胃肠激素主要有胃泌素、胰泌素、胆囊收缩素等。
表6-2 主要胃肠激素分泌细胞的名称及分布部位
胃肠激素 细胞名称 分布部位
胃泌素 G细胞 胃窦、十二指肠
胆囊收缩素 I细胞 小肠上段
胰泌素 S细胞 小肠上段
胃动素 Mo细胞 小肠
抑胃肽 K细胞 小肠上段
生长抑素 D细胞 胰岛、胃、小肠、结肠
胰岛素 B细胞 胰岛
胰高血糖素 A细胞 胰岛
血管活性肠肽 D1细胞 胰腺、胆囊、胃肠壁血管周围、肠系膜神经节
胰多肽 PP细胞 胰岛、胰腺、胃、小肠、结肠结肠
1.胃肠激素的作用方式
由胃肠内分泌细胞分泌的胃肠激素,绝大多数是通过血液循环到达靶细胞发挥作用的。作用方式有多种:
①内分泌,从内分泌细胞释放后通过血液循环作用于相应靶细胞产生生理效应。
②旁分泌,分泌后通过细胞间组织液扩散到邻近组织起作用。
③神经分泌,由神经末梢释放到细胞外液后发挥作用,如胃肠肽能神经释放的激素。
④外分泌,由有管腺的外分泌液排出而发挥作用。
⑤腔分泌,从内分泌细胞释放后,沿细胞间缝隙弥散入胃肠腔起作用。
⑥自分泌,胃肠激素从内分泌细胞分泌后,直接作用于自身细胞。
2.胃肠激素的生理作用
胃肠激素的生理作用主要表现在以下五个方面:
①调节消化腺分泌和消化管运动;
②调节其它激素的释放,例如抑胃肽有促进胰岛素分泌的作用;
③营养作用,指一些胃肠激素具有促进消化管粘膜黏膜组织生长和促进代谢的作用,称为营养作用。
④影响免疫功能,胃肠肽对免疫细胞的增生、介质和细胞因子的产生与释放、免疫球蛋白生成、白细胞趋化与吞噬、溶酶体释放及免疫细胞氧化代谢等有广泛影响。
⑤调节肠上皮细胞对水和电解质的分泌和吸收。
现将胃泌素、胰泌素、胆囊收缩素的主要生理作用及引起释放的主要因素归纳于表6-3。
表6-3 三种胃肠激素的主要作用及引起释放的因素
激素名称 主要生理作用 引起释放的主要因素
胃泌素 促进胃液(以胃酸和胃蛋白酶原为主)、胰液、胆汁分泌,加强胃肠运动和胆囊收缩,促进消化道粘膜黏膜生长 迷走神经兴奋、胃幽门和小肠上部上段蛋白质的分解产物
胰泌素 促进胰液(以分泌H2O和HCO3-为主)、胆汁、小肠液分泌,胆囊收缩,抑制胃肠运动和胃液分泌 小肠上部上段的盐酸、蛋白质分解产物、脂酸钠
胆囊收缩素 促进胃液、胰液(以消化酶为主)、胆汁、小肠液分泌,加强胃肠运动和胆囊收缩,促进胰腺外分泌组织生长 小肠上部上段的蛋白质分解产物、脂酸钠、盐酸、脂肪
3.脑-肠肽
研究发现,一些最初在胃肠道内发现的肽,也存在于神经系统内;而原来认为只存在于中枢神经系统中的神经肽,也在胃肠被发现。这些双重分布的肽类被称为脑-肠肽(brain-gut peptide)。迄今已被确认的脑-肠肽至少有二十余种,如胃泌素、胆囊收缩素、胰泌素、胰高血糖素、血管活性肠肽、抑胃肽、P物质、神经降压素、生长抑素等。脑-肠肽概念的提出,揭示了神经系统和消化系统之间存在着密切的内在联系。脑-肠肽具有广泛的生物学活性,如调节消化管活动和消化腺分泌;、调节代谢;、调节摄食活动;、调节免疫功能;、细胞保护作用;和调节行为活动等。
4.APUD细胞
胃肠内分泌细胞都具有摄取胺前体、进行脱羧而产生肽类和活性胺的能力,具有这种能力的细胞称为APUD细胞。神经系统、甲状腺、肾上腺髓质、垂体等组织中也含有APUD细胞。