第十八章第十九章第二十章第二十一章消化道功能概述食物在口腔和胃內(nèi)的消化小腸和大腸內(nèi)的消化2吸收第十八章 概

述Introduction3消化(digestion)：食物在消化道內(nèi)分解的過程。吸收(absorption)：食物經(jīng)消化后，透過消化管壁進(jìn)入血液循環(huán)的過程。消化和吸收的概念5消化方式（一）機(jī)械性消化Mechanical

digestion（二）化學(xué)性消化Chemical

digestion)水、維生素和無機(jī)鹽:直接吸收蛋白質(zhì)碳水化合物脂肪機(jī)械性消化化學(xué)性消化消化吸收廢物排出消化系統(tǒng)的信息傳遞的三種方式內(nèi)神經(jīng)-內(nèi)旁7第一節(jié)

消化道平滑肌生理學(xué)特征的作用？Function of

Gut

Smooth

Muscle

?8SmoothMuscle

Cells試比較平滑肌細(xì)胞與骨骼肌細(xì)胞的收縮異同9Multi-UnitMuscleSingle-Unit

Muscle1011興奮性、傳導(dǎo)性、收縮性均比骨骼肌低自動(dòng)節(jié)律性低且不規(guī)則緊張性：使消化道保持一定的基礎(chǔ)壓力，形狀、位置；是肌肉各種活動(dòng)產(chǎn)生的基礎(chǔ)伸展性：如胃的容受性。對(duì)各種刺激有選擇敏感性：對(duì)化學(xué)、溫度、擴(kuò)張（牽拉）刺激敏感性高；對(duì)針刺、刀割、電燒刺激敏感性低。一、消化道一般生理特性Characteristics

of

Gut

Smooth

Muscle?二、消化道平滑肌的電生理特性[K+]1.靜息電位（Resting

potential

）化學(xué)勢(shì)能12電勢(shì)能

蛋白質(zhì)[K+]平滑肌RP較小(-50～-60mV)，主要由K+外流形成的；也與鈉泵的生電作用有關(guān)；此外，靜息狀態(tài)下的Na+和Ca2+少量?jī)?nèi)流也有關(guān)。2.

基本電節(jié)律（Basic

Electrical

Rhythm

，BER）消化道平滑肌RP并不恒定地維持在一定水平上，能夠在RP的基礎(chǔ)上自發(fā)地周期性地去極化和復(fù)極化形成緩慢的電位波動(dòng)，稱為慢波電位(slow

wave)。13BER機(jī)制：尚未完全闡明，可能與生電性鈉泵的周期活動(dòng)有關(guān)。慢波電位

于縱行肌和環(huán)行肌之間的Cajal細(xì)胞，是一種兼有成纖維細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞特性的間質(zhì)細(xì)胞，也稱ICC。ICC產(chǎn)生的電活動(dòng)可以電緊張形式很快擴(kuò)布到縱行肌和環(huán)形肌細(xì)胞，從而啟動(dòng)BER。目前認(rèn)為它是胃腸運(yùn)動(dòng)的起搏細(xì)胞。BER作用：在此基礎(chǔ)上激發(fā)AP，并決定肌肉收縮的頻率；本身不引起肌肉收縮，但能降低AP產(chǎn)生的閾值（使RP接近于產(chǎn)生AP的閾電位）。消化道Cajal間質(zhì)細(xì)胞（ICC）cKit:

ICC

腸神經(jīng)叢（ENS）A.

PGP9.5

NFs B.sub-P

NFs C.

nNOS

NFsABCPGP

9.5：a

general

marker

for

neuronal

andneuroendocrine

tissueICC:一類主要分布于胃腸道的間質(zhì)細(xì)胞,是胃腸道的起搏細(xì)胞(pacemakercell)和信號(hào)傳導(dǎo)細(xì)胞,與肌細(xì)胞以及神經(jīng)元有著緊密的關(guān)系,具有激發(fā)和促進(jìn)胃腸蠕動(dòng)作用。15Neurogastroenterol

Motil,

2012平滑肌細(xì)胞的兩個(gè)臨界膜電位值：當(dāng)慢波去極化達(dá)到或超過機(jī)械閾(mechanical

threshold)時(shí)，細(xì)胞內(nèi)Ca2+增加，激活細(xì)胞收縮，而不一定

動(dòng)作電位；當(dāng)去極化達(dá)到或超過電閾(electrical引起動(dòng)作電位

，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的Ca2+threshold)時(shí)，則，收縮進(jìn)一步增強(qiáng)。慢波上負(fù)載的動(dòng)作電位數(shù)目越多，肌肉的收縮就越強(qiáng)。機(jī)械閾電閾17消化道平滑肌細(xì)胞的AP是在慢波電位的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。RP—BER—閾電位—AP（峰電位）平滑肌細(xì)胞AP的頻率取決于慢波電位去極化的幅度。平滑肌細(xì)胞AP主要是由Ca2＋內(nèi)流引起的。3.

動(dòng)作電位（action

potential

,AP）平滑肌細(xì)胞膜上有兩種Ca2+通道：電壓依賴性Ca2+通道（potential-dependent

Ca2+channel,PDC），主要由動(dòng)作電位的去極化所激活；慢波去極化達(dá)到機(jī)械閾時(shí)也可引起該通道開放；受體控制性Ca2+通道(receptor-operated

Ca2+

channel,ROC)，主要由去甲腎上腺素激活。Ca2+與胃腸道平滑肌活動(dòng)的關(guān)系三磷酸肌醇依賴性鈣通道：三磷酸肌醇（inositoltriphosphate，IP3）與其受體結(jié)合后引起Ca2+通道開放；RYR通道：經(jīng)通道進(jìn)入胞質(zhì)的Ca2+可激活肌質(zhì)網(wǎng)上的RYR（一種對(duì)Ca2+敏感的Ryanodine受體），誘發(fā)肌質(zhì)網(wǎng)

Ca2+。肌質(zhì)網(wǎng)

Ca2+

的通道：20慢波電位、動(dòng)作電位和平滑肌收縮之間的關(guān)系平滑肌的收縮是繼動(dòng)作電位發(fā)生之后產(chǎn)生的，而動(dòng)作電位則是在慢波去極化的基礎(chǔ)上發(fā)生的。肌肉收縮波只出現(xiàn)在有動(dòng)作電位時(shí)，動(dòng)作電位數(shù)目多，收縮幅度大。第二節(jié)

消化道神經(jīng)支配的特點(diǎn)Characteristics

of

digestive

tract

innervation21外來神經(jīng)腸神經(jīng)系統(tǒng)肌間神經(jīng)叢粘膜下神經(jīng)叢交感神經(jīng)：胃腸運(yùn)動(dòng)↓，消化液↓副交感神經(jīng)：胃腸運(yùn)動(dòng)↑，消化液↑22一、自主神經(jīng)系統(tǒng)（extrinsic

nervous

system）軀體運(yùn)動(dòng)神經(jīng)支配自主神經(jīng)支配軀體運(yùn)動(dòng)神經(jīng)支配23軀體N：口腔、食道上端和肛門外括約肌為軀體N支配。消化道的神經(jīng)支配交感神經(jīng)NE—抑制胃腸運(yùn)動(dòng)和腺體副交感神經(jīng)ACh—促胃腸運(yùn)動(dòng)和腺體24二、胃腸道的內(nèi)在神經(jīng)系統(tǒng)Intrinsic

nervous

system包括肌間神經(jīng)叢和粘膜下神經(jīng)叢，有感覺、中間和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，彼此交織成網(wǎng)。粘膜下神經(jīng)叢主要調(diào)節(jié)

細(xì)胞和血管，肌間神經(jīng)叢主要支配平滑肌細(xì)胞。2526Neurons

&

AstrocytesEnteric

Neurons

&

Glia272012-NATURE

REVIEWS

|GASTROENTEROLOGY

&HEPATOLOGYNeurogastroenterol

Motil,

2009腸神經(jīng)系統(tǒng)與壁內(nèi)神經(jīng)叢腸神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)元的類型及主要作用神經(jīng)元類型

功

能運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元支配肌肉細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元興奮性神經(jīng)元抑制性神經(jīng)元血管運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元支配上皮細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元支配腺體細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元支配內(nèi)感覺神經(jīng)元聯(lián)絡(luò)神經(jīng)元細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元腸神經(jīng)節(jié)傳出神經(jīng)元促進(jìn)平滑肌的收縮抑制平滑肌的收縮舒張血管促進(jìn)電解質(zhì)和水的促進(jìn)特殊物質(zhì)促進(jìn)激素對(duì)牽拉和化學(xué)刺激產(chǎn)生反應(yīng)指運(yùn)動(dòng)、

和血管運(yùn)動(dòng)通路上的中間神經(jīng)元指胞

于腸神經(jīng)節(jié)、末梢到達(dá)交感神經(jīng)節(jié)的神經(jīng)元內(nèi)臟功能的中樞調(diào)節(jié)中樞通過發(fā)動(dòng)和調(diào)節(jié)傳出信號(hào)調(diào)節(jié)腦干和脊髓中的植物神經(jīng)節(jié)前神經(jīng)元植物神經(jīng)調(diào)控是不隨意的Hypothalamus

is

the

overallintegration

center

ofANS.Cerebral

cortex

influenceautonomic

function

by

actingthrough

limbic

system

andstructures

in

hypothalamus首次觀察到EGCs是Dogiel于1899年的。之后的70年，EGCs一直被認(rèn)為是施萬細(xì)胞。1972年，Gabella證明：EGCs是一類獨(dú)特的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，與周圍神經(jīng)系統(tǒng)中其他類型的細(xì)胞不同，具有獨(dú)特和典型的特性。腸膠質(zhì)細(xì)胞≈CNS的星形膠質(zhì)細(xì)胞腸膠質(zhì)細(xì)胞（EGCs）302012-NATURE

REVIEWS

|GASTROENTEROLOGY&

HEPATOLOGYIII

型或‘粘膜’I

型或‘原漿性’II

型或‘纖維性’IV型或‘肌型’EGCs

的類型31第三節(jié)的外

功能：消化道內(nèi)的唾液腺，胃腺，胰腺肝臟，小腸腺，大腸腺消化液的重要功能：(

量6-8L)在有機(jī)物中，特定的消化酶對(duì)食物的化學(xué)分解具有重要作用，可分解不同性質(zhì)的食物。消化液中大量的水能稀釋食物，降低食物滲透壓，以利于營(yíng)養(yǎng)成份的消化和吸收。消化液中的無機(jī)物可為消化酶的活動(dòng)提供適宜的pH環(huán)境，能使消化酶最大限度的發(fā)揮作用消化液中的粘液和抗體等對(duì)保護(hù)消化道粘膜免受理化因素?fù)p傷和抵抗病原微生物

具有重要意義。的調(diào)節(jié)腸壁神經(jīng)的調(diào)節(jié)自主神經(jīng)調(diào)節(jié)體液因素的調(diào)節(jié)第四節(jié)

消化系統(tǒng)的內(nèi)

功能胃腸激素(gastrointestinal

hormone)由胃腸道內(nèi)

細(xì)胞

的激素的統(tǒng)稱。36一、胃腸內(nèi)細(xì)胞激素的類型開放型閉合型細(xì)胞名稱產(chǎn)物部位A細(xì)胞胰高血糖素胰島B細(xì)胞胰島素胰島D細(xì)胞生長(zhǎng)抑素胰島胃小腸結(jié)腸G細(xì)胞促胃液素（胃泌素）胃竇十二指腸I細(xì)胞縮膽囊素小腸上部K細(xì)胞抑胃肽小腸上部Mo細(xì)胞胃動(dòng)素小腸N細(xì)胞神經(jīng)降壓素回腸PP細(xì)胞胰多肽胰島胰腺胃小腸大腸S細(xì)胞促胰液素（胰泌素）小腸上部胃腸道的內(nèi)細(xì)胞的分布及產(chǎn)物38名稱組織分布細(xì)胞主要腸胃道功能胃泌素胃竇部最多，其次是胃底、十二指腸和空腸G細(xì)胞促進(jìn)胃竇，胃體收縮，增加胃腸道的運(yùn)動(dòng)，使胃排空減慢促胰液素十二指腸和空腸S細(xì)胞刺激胰腺胃動(dòng)素十二指腸和空腸Mo細(xì)胞觸發(fā)MMC

II

相的發(fā)生。膽囊收縮素十二指腸和空腸I細(xì)胞刺激胰酶與，增強(qiáng)胰碳酸氫鹽，刺激膽囊收縮與奧狄氏括約肌松弛抑胃肽空腸中濃度最高，在十二指腸及回腸中也有一定量的K細(xì)胞抑制胃酸

；抑制胃蛋白酶；刺激胰島素

；抑制胃的蠕動(dòng)和排空胃腸激素的種類和功能39二、胃腸激素的方式40調(diào)節(jié)

的

和消化道的運(yùn)動(dòng)影響其它激素的

和食物

消化道

抑胃肽↑

胰島素防止餐后血糖過度升高3.

營(yíng)養(yǎng)作用（trophic

action）一些胃腸激素能促進(jìn)消化道組織代謝并有促其生長(zhǎng)的作用，稱為營(yíng)養(yǎng)作用。三、胃腸激素作用？414.參與機(jī)體的免疫活動(dòng)腸神經(jīng)系統(tǒng)、腸神經(jīng)免疫通迅與中樞神經(jīng)系統(tǒng)的聯(lián)系四、APUD細(xì)胞和腦-腸肽1.APUD細(xì)胞概念：機(jī)體內(nèi)有一些內(nèi)

細(xì)胞，它們具有共同的生物化學(xué)特性——具有攝取胺前體，并在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行脫羧反應(yīng)，產(chǎn)生肽類和活性胺的能力。具有這種特性的細(xì)胞稱為胺前體脫羧細(xì)胞（Amine

Precursor

Uptakeand

Decarboxylation

Cell），簡(jiǎn)稱為APUD系。已知屬于該系的細(xì)胞有40余種，主要存在于垂體、丘腦、松果體、胃腸道和胰腺，也分布于呼吸道、泌尿生殖道、甲狀腺、甲狀旁腺和腎上腺髓質(zhì)等部位。43APUD細(xì)胞的分布4445存在于胃腸道內(nèi)的許多生物活性物質(zhì)也存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)，表現(xiàn)為雙重分布，這些物質(zhì)被稱為腦-腸肽。腸神經(jīng)系統(tǒng)、腸神經(jīng)免疫通迅與中樞神經(jīng)系統(tǒng)的聯(lián)系2.

腦-腸肽（Brain-gut

peptide）促胃液素GAS、縮膽囊素CCK、VIP、生長(zhǎng)素、生長(zhǎng)抑素等。名稱組織分布細(xì)胞主要腸胃道功能腸高血糖素空腸、回腸、結(jié)腸L細(xì)胞促進(jìn)糖原分解和糖異生作用神經(jīng)降壓素回腸末段、空腸N細(xì)胞使毛細(xì)血管通透性增高，血管擴(kuò)張及血壓下降胰多肽胰腺PP細(xì)胞抑制膽囊收縮素和胰酶的排放生長(zhǎng)抑素胃粘膜和胰島D細(xì)胞抑制胃

和蠕動(dòng)血管活性腸肽整個(gè)腸胃道皆有分布D1細(xì)胞抑制胃液

，刺激腸液和脂解46名稱組織分布細(xì)胞主要腸胃道功能P物質(zhì)整個(gè)腸胃道皆有分布EC1細(xì)胞可明顯引起腸運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，膽囊收縮，胰液

量增加，刺激唾液，具有催涎作用蛙皮素整個(gè)腸胃道皆有分布P細(xì)胞刺激胃腸激素的與消化道正常黏膜組織的生長(zhǎng)，調(diào)節(jié)胃腸運(yùn)動(dòng)胰島素胰腺β細(xì)胞促進(jìn)糖原、脂肪、蛋白質(zhì)胰高血糖素胰腺α細(xì)胞促進(jìn)糖原分解和糖異生作用，增加血糖47細(xì)胞名稱產(chǎn)物消化道

部位G細(xì)胞促胃液素（胃泌素，Gastrin）胃竇十二指腸I細(xì)胞縮膽囊素（CCK)小腸上部S細(xì)胞促胰液素（胰泌素，Secretin）小腸上部K細(xì)胞抑胃肽小腸上部D細(xì)胞生長(zhǎng)抑素（Somatostatin）胰島胃小腸結(jié)腸PP細(xì)胞胰多肽（polypeptide）胰島胰腺胃小腸大腸Mo細(xì)胞胃動(dòng)素（Motilin）小腸Ghrelin細(xì)胞胃饑餓素（Ghrelin）胃EC（嗜鉻）細(xì)胞五羥色胺（Serotonin，5-HT）胃腸黏膜多巴胺能細(xì)胞多巴胺（Dopamine，DA)胃粘膜、胰腺ECL細(xì)胞組胺（histamine）消化道胃腸道內(nèi)主要生物活性物質(zhì)的分布在腸神經(jīng)系統(tǒng)中，NO,VIP,ACh,SOM,DA,

5-HT…….48腸胺：只含一個(gè)氨基的有機(jī)化合物，也稱單胺（Monoamines）廣泛分布于神經(jīng)和消化系統(tǒng)，參與胃腸運(yùn)動(dòng)、

、粘膜保護(hù)、

胃腸免疫等多種功能的調(diào)節(jié)。體內(nèi)作為神經(jīng)遞質(zhì)的單胺主要包括以下成員：兒茶酚胺：produced

from

phenylalanine苯丙氨酸&tyrosine，including

Dopamine,Norepinephrine,Epinephrine吲哚胺:

Serotonin,also

known

as

5HT

or

5-hydroxytryptamine組織胺,

producedfrom

histidine組氨酸腸胺(Enteric

Amine)49內(nèi)90%的5-HT存在于消化道，8%～10%在血小板，僅有1%～2%存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)中；另一部分存在于各種組織的肥大細(xì)胞中。外周5-羥色胺及其受體Peripheral

Serotonin

System

(PSS)Neuroendocrine

Serotonin

System

(NSS)5-HT亦稱

素

(serotonin)，最早是Rapport等從中，Erspamer

和Boretti又(enteromine)。后來證實(shí)兩者分離出來，命名為serotonin。從腸粘膜的嗜鉻細(xì)胞發(fā)現(xiàn)腸胺系同一化合物，鑒定為5-HT。5-HT3Rsomatostatin5-HT3R5-HT3RsomatostatinHuC/D50Central

Serotoninergic

Pathway51ABCMerged40×40×40×Anti-5-HT3RAnti-HuC/DAnti-5-HT3

RAnti

somatostatinDMergedMergedEFGH

I50100150200**baseline

5

-HTMD

L72222

+

5-

HTTropany

l-

3,5-

dimethylbenzoate

+

5-

HC

YN

154806

+

5-

HTConcentration

of

Somatostatin(pg/g)51525355-HTPretreated

withCYN

154806Pretreated

with

MDL72222Pretreated

with

Tropanyl-3,5-dimethylbenzoateGR113808**

****cAMP

Accumulation(pmol/mg)4002008006001000***5-HTPretreated

with

MDL72222

+

5HTIsc

Curve

area(A*min)2000

2250

2500

2750

3000

3250

3500

3750

4000040801201605-HT5-HT10MTime(sec)Short

circuit

current(

A/cm2)CYN154806+5-HT

MDL7222+5-HTCYN154806

and

MDL7222+5-HT2550751001251505-HT

MDL72222+5-HT

SB204070+5-HTSB204070+MDL72222+5-HT02500

2750

3000

3250

3500

3750

4000Time(sec)Short

circuit

current(

A/

cm

2

)0250500750**5-HTPretreated

with

CYN154806

+

5-HTA21000Isc

Curve

area(A*min)A15-HT10μM306090120Pretreated

with

CYN154806

+

5

HT

5

HT03000

3250

3500

3750

4000

4250

4500Time(sec)short

circuit

current(A*cm

2)B10300600900B212005-HT

MDL72222+CYN154806+5-HT**Δ

Isc

Curve

Area（A*min）4070100130CYN154806

+

MDL72222

+

5-HT5-HT5-HT10A102750

3000

3250

3500

3750

4000

4250Time(sec)Anti-5-HT3R

Anti-somatostatinshort

circuit

current(

A*cm2)5-HT

&

GI

epithelial

ion

reansportCEPP-2006;

EJP-2008;

EJP-2011;

BJP-2010;

BJP-2012;

PhysiolRes-2015Anti-SSTR2Negtive

ControlCentral

Dopaminergic

Pathway(VTA)Tuberoinfundibularpathway(Hypothalamus

to

Pituitary

gland)Hormonal

regulationMaternal

behavior

母性行為PregnancySensory

processesMesolimbic

and

Mesocorticalpathways(VTA

to

Accumbens,Amygdala

&

PrefrontalCortex,

Hippocampus)Memory,

Reward

and

desire,AddictionMotivation

and

emotionalresponseCan

causehallucinations幻覺and

schizophrenia精神 癥

ifnot

functioning

properlyNigrostriatal

pathway(Substantia

Nigra

to

Striatum)Motor

controlDeath

of

neurons

can

result

in

PD53544812Control

6-OHDA*DA/Protein

(nmol/g)THproton-pumpmerged