生理：腸胃系統
消化、吸收
糖類
消化
只有單糖可以被吸收，因此所有澱粉糖類要被代謝為 glucose, galactose 等
在胰液、唾液中的 alpha amylase
在小腸細胞表面 brush border 上的 maltase, sucrase 等
吸收
glucose, galactose
主要出現在小腸
透過 Na+-dependent cotransport（SGLT-1）在管腔側--> 是一種次級主動運輸
蛋白質
消化
exopeptidase
降解蛋白質的內在肽鍵
將polypeptide--> amino acid
endopeptidase
將蛋白質--> polypeptide
pepsin
對於蛋白質的吸收不是必須！
最佳活性 pH 是在1~3之間
因此在進入小腸腔之後就會失去活性
pancreatic protease
trypsin, chymotrypsin, elastase, carboxypeptidase A
胰臟是分泌上述東西的不活化型到小腸中
trypsinogen 在腸腔中會被enteropeptidase轉化為trypsin
trypsin 進而促進其他酵素原型轉為活化態！！
吸收
可以以 amino acid, dipeptide, tripeptide 形式吸收
與糖類剛好相反
氨基酸
其吸收方式跟單糖完全一樣！
dipeptide, tripeptide
透過 H+ dependent ATPase 運輸之
運進來的 dipeptide, tripeptide 會被細胞內的 peptidase 分解為氨基酸
然後透過促進性擴散運輸到血管中
脂質
消化
胃
來自舌腺的 lingual lipase 進入胃中
會輕微消化部分脂質變成 monoglyceride, fatty acid
但主要消化仍在小腸中
感知到 fatty acid, monoglyceride 時會促進CCK分泌
此時就會造成胃排空變慢
小腸
bile acid
CCK促進膽囊收縮，使Oddi's sphincter 舒張
因此膽汁進入小腸
乳化脂質
pancreatic lipase
將脂質分解為 fatty acid, monoglyceride, cholesterol等
其中消化後疏水性的物質會溶於 bile salt--> micelle
吸收（詳見生化手筆）
micelle 會攜帶脂質代謝產物到小腸細胞
fatty acid, monoglyceride 會直接通過小腸管腔側的膜
然後在小腸細胞內再次組裝成TG、cholesterol ester, phospholipid
最後和 apoprotein 結合形成 chylomicron
chylomicron 再透過胞吐作用進入詛織間，最終進入淋巴循環
電解質、水
電解質會透過腸道上皮細胞吸收的途徑有二
cellular
paracelluar
NaCl 吸收
小腸
鈉與氨基酸、單糖類同向吸收
鈉氯同向吸收
鈉氫交換
相似於腎小管的近曲小管
是一種次級主動運輸
在血管側透過鈉鉀幫浦主動運輸出去
大腸
透過鈉離子被動運輸通道
相似於腎小管遠曲小管
會受到aldosterone 刺激而增加鈉離子吸收
Cl- 吸收
paracellular pathway
鈉氯同向運輸
Cl-, HCO3- exchanger
在唾液腺、胰腺
K+吸收、分泌
吸收
食物攝取的鉀離子在小腸被吸收
透過被動運輸（paracellular pathway）
分泌
在大腸（唾液腺也是）分泌
主動分泌鉀離子出去
會受到 aldosterone 刺激而增加分泌
相似於遠曲小管
吸收H2O
在小腸、膽囊的吸收都是 isosmotic
機制相似於腎小管的近曲小管
但是在大腸就是 hyperosmotic
secrete 電解質、水
其中氯離子是主要分泌的離子
透過腸腔的氯離子通道分泌
cAMP調節之
霍亂毒素會增加 cAMP 導致氯離子瘋狂分泌--> 腹瀉！！
其他物質
維生素
大多數脂溶性維生素（ADEK）會跟脂質一樣路徑吸收
大多數水溶性維生素透過與鈉離子的同向運輸吸收
維生素B12透過 intrinsic factor 來再迴腸末端進行吸收
鈣離子
在小腸的吸收主要受到活化態的D（腎臟製造！）影響
會去刺激小腸製造鈣離子結合蛋白
以利吸收之
鐵離子
吸收態要是2+鐵離子
進到血液中之後會結合到 transferrin 運送到肝臟，再從肝臟到骨髓去造血
肝臟生理
bilirubin production, 排泄
血紅素代謝成膽紅素，運送到肝臟
透過UDP-glucuronyl transferase 對膽紅素做 conjugate
送到尿液中排泄
尿液成色
到小腸中代謝為 urobilinogen
在 terminal ileum 進行腸肝循環回到肝臟再利用
成為 urobilin, stercobilin 進入糞便成色
組織學結構
最內層到最外層
mucosa
submucosa
muscular layer
serous layer
都是內環外縱（除胃是內斜中環外縱）
詳見組織解剖筆記！
GI tract 的調節物質
腸胃道 hormone
gastrin
由胃的 antrum 處的G cell分泌
作用
增加胃壁壁細胞分泌H+
促進胃粘膜生長
Zollinger-Ellison syndrome 就是 gastrin 分泌太多
刺激原
peptide, amino acid 進入胃
胃壁受到膨脹
副交感神經（分泌GRP--> neurotransmitter）刺激
抑制原
在胃腔裡面H+太多
會自己抑制 gastrin 分泌（negative feedback）
somatostatin（體制素）
CCK
由小腸的I cell 分泌
作用
促進膽囊收縮、Oddi's sphincter 舒張
促進胰臟分泌胰臟消化酵素
加強胰泌素對胰臟刺激HCO3-的作用
促進胰臟的外分泌腺的生長
抑制胃的排空
刺激原
食物中的 peptide, amino acid, fatty acid, monoglyceride
secretin
小腸（12指腸）S cell 分泌
作用
促進胰臟分泌HCO3-
促進肝臟對HCO3-, H2O的釋出
增進膽汁排出
抑制胃酸分泌
刺激原
H+進入12指腸
fatty acid 進入小腸
GIP
由12指腸、空腸分泌
作用
刺激胰島素分泌
抑制胃酸分泌
刺激原
會受到碳水化合物、蛋白質、脂質的刺激
旁泌素
somatostatin
當H+出現在腸腔中，會在整個腸胃道細胞分泌
其分泌會受到 vagus nerve 抑制
抑制 gastrin 分泌
進而抑制胃酸分泌
histamine
enterochromaffin-like cell（ECL cell）分泌
會刺激胃壁壁細胞上的H2 receptor
導致胃酸分泌增加
neurocrine
VIP
在吞嚥過程中會刺激下食道括約肌放鬆（賁門括約肌）
GRP
由迷走神經節後釋放的神經傳導物質
作用在胃壁G cell，促進 gastrin 分泌
enkephalin
刺激腸胃道平滑肌收縮
尤其是食道下段、胃幽門、迴盲括約肌
抑制腸胃道分泌物
這就是為何鴉片類藥物可以用來止瀉
loperamide（Mu2 receptor）！！
GI tract 的蠕動
絕大多數消化道肌肉是平滑肌，除了口腔肌肉、食道上1/3、外肛門括約肌是骨骼肌
主要有兩種收縮模式
phasic contraction
隨時間舒張、收縮
胃、小腸、大腸
tonic contraction
大多數時間處於收縮狀態
胃幽門、orad stomach、迴盲括約肌、內肛門括約肌
慢波
由消化道的自主節律細胞--> cells of Cajal 刺激
主要是透過週期性打開的鈣離子通道產生去極化
不會產生動作電位，但是會造成腸胃道蠕動
透過鉀離子通道打開造成再極化
在每個慢波產生時，會伴隨出現 phasic contraction
其中頻率部分在胃最慢（每分鐘三個慢波）；小腸最快（每分鐘可以到12個慢波）
咀嚼、吞嚥、食道蠕動
咀嚼
潤滑並且使唾液澱粉酶和食物充分混合
使食物變小
吞嚥
軟顎上提關閉後鼻孔
CNV3, CNX
舌頭上提關閉咽門
CNXII
會厭上提關閉氣管
CNX
食道蠕動
吞嚥反射讓上食道肌肉舒張
primary peristaltic contraction 導致高壓推動食團往下
此階段重力會幫助
secondary peristaltic contraction 清除殘存食物
最後 vagus nerve 會分泌VIP促進下食道括約肌舒張
讓食物進入胃
胃的蠕動
食物接收期
透過 vagovagal reflex 來使胃舒張
混合、消化
在胃中的慢波會使食物來回在胃裡面蠕動
胃的蠕動受到副交感興奮而刺激
胃的排空
當胃中的食物是等張的，此時排空速度最快
fat、fatty acid 會抑制胃的排空（因為CCK的關係）
H+在十二指腸的存在也會抑制胃的排空
因為有 interneuron 會直接傳送訊號到胃
小腸蠕動
小腸的功能主要是在消化、吸收
segmentation contraction
主要用在會合食糜、消化液
會讓食物跟消化液來回移動
但不會有推動的作用
peristaltic contraction
主要用來推動食糜前進
由腸神經系統調控
gastroileal reflex
當食物進到胃中，會刺激迴腸的 peristaltic 蠕動以及迴盲括約肌舒張
大腸蠕動
盲腸、近端結腸
當近端結腸存在糞便時，迴盲括約肌會收縮
segmentation contraction 會導致糞便在這邊被混合均勻
並且吸收大量水份
mass movement 在一天會發生大約1~3次
可以把糞便做一個大的位移XD
遠端結腸
因為大多數水分在上面被吸收掉
這邊糞便已經成為半成型
直腸、肛管、排便
當直腸被糞便填塞之後，會出現 rectosphincteric reflex
導致直腸平滑肌收縮、內肛門括約肌舒張
Valsalva maneuver
當聲門（glottis）關閉時，可以增加腸道內壓
gastrocolic reflex
食物進到胃中時，會刺激大腸的 mass movement
GI tract 的分泌
唾液分泌
功能
初級消化澱粉（alpha amylase）、初級脂肪酸消化（lingual lipase）
潤滑
保護口腔黏膜、食道
成分
相對於唾液腺的大小來說，其分泌的唾液量很多
高的K+, HCO3-
低的 Na+, Cl-
通常是低張的
存在 alpha amylase, lingual lipase
如何形成
其管腺為複式腺泡型
在腺泡周圍會有 myoepithelial cell
腺泡會分泌初級唾液
接著 intercalated duct 會再吸收 Cl-, 排出 HCO3-
再來 striated duct 會再吸收 Na+, 排出K+
其中 aldosterone 會刺激 striated duct 留鈉排鉀
然後唾液流速會有所影響
流速快
高鈉氯、低鉀
HCO3-高
流速慢
低鈉氯、高鉀
HCO3-低
唯一不受流速影響者
HCO3-
解釋為只要唾液分泌，就會刺激其排出
調節
只透過交感、副交感調控，不受到任何GI hormone影響
且交感、副交感都會刺激唾液分泌
副交感
CNVII, CNIX
作用在 muscarinic receptor
Gq receptor
交感
作用在 beta adrenergic receptor
Gs receptor
胃液分泌
胃壁細胞
parietal cell
HCl, intrinsic factor（是一種醣蛋白）
chief cell
pepsinogen
G cell
gastrin
胃酸分泌機轉
CO2+H2O--carbonic anhydrase--> H+ + HCO3-
H+透過 H+, K+ ATPase 主動運輸到胃腔（和氯離子一起）
HCO3-透過 Cl-, HCO3- exchanger 在血管側進行交換
刺激胃酸分泌
vagal stimulation
direct pathway
vagus nerve（Ach） 直接作用在 parietal cell
indirect pathway
vagus nerve（分泌GRP） 刺激G cell 分泌 gastrin
gastrin 刺激 parietal cell 分泌H+
都是走 Gq pathway
ECL cell
會分泌 histamine
作用在 parietal cell H2 receptor
促進胃酸分泌
Gs pathway
抑制胃酸分泌
somatostatin
direct pathway
直接作用在parietal cell 的 receptor
Gi protein 抑制胃酸分泌
indirect pathway
抑制其他細胞分泌 histamine, gastrin
prostaglandin（尤其PGE）
其作用和 somatostatin 的 direct pathway 相同，也是透過Gi protein傳遞訊息
pH < 3
胃裡面的酸性環境使胃粘膜細胞分泌somatostatin會回饋抑制胃的G cell 分泌 gastrin
胰液分泌
內含高度的HCO3-成分
主要是用來中和從胃出來的酸性食物
組成
一樣是CP 值高的腺體
其Na+, K+濃度和血漿幾乎相同
較血漿有較高的HCO3-
較血漿有較低的Cl-
為等張分泌物
含有 amylase, lipase, protease
如何形成
一樣是複式腺泡型
acinar 會分泌出及胰液
intercalated duct 會再吸收 Cl- 排出HCO3-
注意不會有留鈉排鉀的作用
流速造成的差異（再補！！！！）
流速快
流速慢
刺激胰液分泌
secretin
由小腸、十二指腸Ｓ cell 分泌
會刺激HCO3- 分泌
CCK
刺激胰臟酵素分泌
加強 secretin-induced HCO3- secretion
Ach
vagovagal reflex
感知到小腸腔內H+, peptide, amino acid, fatty acid 等
促進enzyme release
加強 secretin-induced HCO3- release
膽汁分泌、膽囊功能
膽汁成分
膽鹽、磷脂質、膽固醇、膽紅素
膽鹽性質、功能
具有雙向性
一部份疏水、一部份親水
因此可以用來乳化脂質形成 micelle
形成 micelle
膽鹽將 fatty acid, monoglyceride 透過疏水端包覆在內；並透過外在的親水端溶在血中
運送到小腸細胞吸收
膽汁形成
初級膽酸由肝臟透過膽固醇形成
接著在小腸透過細菌將初級膽酸轉化為次級膽酸
膽酸會和 glycine, taurine 結合形成膽鹽
在加入水分、鹽類儲存在膽囊
interdigestive phase，膽囊會對膽汁進行 isotonic absorption
膽鹽回收
在terminal ileum會對膽鹽進行回收
回到肝臟再做利用
是一種透過鈉離子的次級主動運輸來同向吸收
aminopeptidase
只有小腸分泌，位於小腸細胞膜上
使腸胃道收縮波的前方肌肉舒張
使腸胃道括約肌舒張
migrating myoelectric complex
在胃空腹時會出現，清除胃裡面的殘渣食糜
發失頻率約為75~90 min一次
此收縮狀態是由 motilin 刺激產生！
只發生在胃到小腸（distal ileum）
但是可以幫助蛋白質消化
降解一個氨基酸出來
carboxypeptidase
小腸上皮細胞膜存在（小腸分泌、胰臟分泌）
colipase
由胰臟分泌procolipase
經過trypsin活化為colipase才有作用
當休息時HCO3-少--> 唾液呈弱酸性
當大量分泌時HCO3-多--> 唾液呈鹼性
避免lipase受到膽鹽的作用而降低活性
然後透過 SGLT-2（血管側） 把葡萄糖從腸細胞透過促進性擴散運送到血液中
fructose
透過促進性擴散從腸腔進到小腸細胞
再透過促進性擴散進入血液中
也可以直接抑制胃壁壁細胞分泌胃酸！
其中只有carboxypeptidase A可以降解出amino acid
促進黏液唾液分泌
促進漿液唾液分泌