人類的消化系統

消化管

消化腺

口腔→咽→食道→胃→小腸→大腸→直腸→肛門

唾腺、胃腺、胰腺、肝臟、小腸腺

  1. 口腔

牙齒

唾液 pH=6.8

同形齒列

異形齒列

魚類&爬蟲類

哺乳類

門齒、犬齒、前臼齒、臼齒

分泌

唾腺(3對)

舌下腺

成分

離子 (Na⁺, K⁺, Cl⁻)、蛋白質、少數免疫球蛋白

比例受交感&副交感神經系統影響

功能

頷下腺

唾液澱粉酶

澱粉/肝糖→麥芽糖&糊精(較短的多醣,沒有單醣)

耳下腺

濕潤口腔、促進味覺感知、消化食物

受到刺激→延腦的唾液分泌中樞→顏面神經 (7th) & 舌咽神經 (9th)→唾液腺

⭐胃食道逆流(火燒心):賁門閉鎖不完全→胃液往上冒出→對食道黏膜造成刺激與不適

⭐顏面神經→頷、舌下腺→濃稠唾液
舌咽神經→耳下腺(腮腺)→水狀唾液

組織分層

黏膜下層 submucosa

外肌層 muscularis externa

漿膜層 serosa

黏膜層 mucosa

支持黏膜層之構造,含血管、神經纖維

斜肌&環肌&縱肌收縮造成腸胃蠕動

結締組織,包覆於消化管之外

消化道內襯,含微血管、微淋管、分泌腺

胃腺

胃小凹:胃腺的開口

三種細胞

壁細胞:分泌鹽酸(H⁺+Cl⁻)&內在因子 (B₁₂ absorption→影響紅血球的生成,惡性貧血)

主細胞:分泌胃蛋白酶原→經鹽酸活化→胃蛋白酶 pepsin
胃蛋白酶專一性:分解酪胺酸 (tyrosine) & 苯丙胺酸 (phenylalanine) 之間的肽鍵

黏液細胞:分泌鹼性黏液(水+黏蛋白)

⭐酶原:非活性,胃不會自我分解

  1. 若胃酸分泌過旺/黏液分泌量不足→胃黏膜損傷(胃潰瘍)
  2. 蔓延至十二指腸(消化性潰瘍)
    ❌影響胃酸分泌:服用阿斯匹靈/情緒緊張/幽門螺旋桿菌(中和胃酸→分泌更多→其他部位潰瘍)
    ❌過度飲酒導致黏液減少(沖洗)

胃液分泌

  1. 神經機制:大腦偵測口中食物/接受視覺、味覺、嗅覺刺激/食物進入胃→活化下視丘的食欲中樞→迷走神經將電訊號送至胃壁→刺激胃腺分泌
  1. 內分泌機制:G細胞(靠近胃幽門附近的胃壁細胞)偵測食物中的蛋白質分子→分泌胃泌素 (gastrin) 進入胃部血液循環→在胃組織中散播→增加胃液釋放&延長食物在胃中的消化時間

受神經控制(反射,意識無法控制)

內分泌

消化(外分泌)

蘭氏小島

胰島素

升糖素

胰腺泡製造胰液

分解蛋白質

由胰管送出

製造膽汁

儲存於膽囊→有需求時由總膽管送出

成分

膽鹽:膽固醇+膽酸,乳化脂肪

膽紅素、膽綠素:衰老紅血球破壞後,血紅素代謝的殘餘

碳酸氫鹽:中和來自胃液的強酸,保護小腸與胰

胰凝乳蛋白酶 chymotrypsin:針對含有酪胺酸 (tyrosine)、丙苯胺酸 (phenylalanine) 、色胺酸 (tryptophan) 的肽鍵進行切割

羧肽酶 carboxypeptidase:以上兩種酶無法將蛋白質完全切割,需要羧肽酶繼續分解蛋白質,釋出胺基酸分子

胰蛋白酶 trypsin:專一性針對含有離胺酸 (lysine) 或精胺酸 (arginine) 的肽鍵進行切割

分解澱粉

胰澱粉酶 pancreatic amylase:澱粉/肝糖→麥芽糖+少量葡萄糖

分解脂肪

胰脂酶 pancreatic lipase:三酸甘油酯→甘油+脂肪酸

分解核酸

核糖核酸酶:RNA→五碳糖、含氮鹼基、磷酸

去氧核糖核酸酶:DNA→五碳糖、含氮鹼基、磷酸

肝功能不良→紅血球破壞後,血紅素殘餘未完善送至膽汁,在血液中濃度上升→黃疸

膽固醇過高→在膽囊造成膽結石,阻塞膽管&總膽管→膽汁排放不良→黃疸

⭐暴飲暴食→急性胰臟炎

  1. 大量進食→大量增加胰液分泌→胰腺泡內壓力升高
  2. 進食量增加→食物排除速度緩慢→在胰與小腸之間開口堆積→已活化之胰蛋白酶倒流損傷胰臟→急性組織溶解→死亡率40%

代謝功能

酒精、藥物、毒物

葡萄糖新生作用 gluconeogenesis

提高血糖

脫胺作用 deamination

分解胺基酸

製造部分血漿蛋白

白蛋白:穩定體液滲透壓(製造不足→出現水腫)

⭐胰液與膽汁的分泌機制

  1. 神經反射:胃幽門開啟,神經偵測到食糜+胃液進入十二指腸→大腦→由自主神經傳回胰臟&肝臟→加強胰液&膽汁分泌
  2. 內分泌調控:
    📌胰液:食糜的酸性成分刺激十二指腸的黏膜細胞→製造胰泌素 (secretin)經由血液循環流到胰腺→增加胰液分泌
    📌膽汁:食糜的脂肪酸&胺基酸成分引發膽囊收縮素 (cholecystokinin, CCK) 的分泌→膽囊收縮,歐迪氏括約肌放鬆→經由總膽管將膽汁排出
    🚩胰泌素&膽囊收縮素:共同影響胰液與膽汁的分泌
  1. 小腸

6m→分段

韌帶固定於肝之&胃下

腸繫膜固定

迴腸 ileum

十二指腸 duodenum

空腸 jejunum

胰泌素

膽囊收縮素

腸抑胃激素 enterogastrone:減少胃液分泌

腸肽酶 enteropeptidase:活化胰蛋白酶原→胰蛋白酶
🚩胰蛋白酶:活化胰凝乳蛋白酶原→胰凝乳蛋白酶

十二指腸腺(布倫納氏腺)分泌黏液:中和胃液

40%長度
混合小腸消化液&食糜

60%長度
營養吸收

消化酵素:蔗糖酶、乳糖酶、麥芽糖酶、肽酶、腸脂酶、核苷酸酶

吸收

褶皺→絨毛(單層柱狀上皮組織)→微絨毛

擴散作用

次級主動運輸(Na⁺共同運輸)

水、脂肪酸、果醣

電解質、葡萄糖、胺基酸、三肽、雙肽

匯集腸液、胰液、膽汁

運輸路徑

水溶性(水、鹽類、胺基酸、單醣)

小腸絨毛內微血管→腸繫膜上靜脈→肝門靜脈→肝臟→肝靜脈→下腔靜脈→心臟

脂溶性(脂肪酸、甘油、脂溶性維生素)

在小腸絨毛上皮細胞加工→乳糜小球→小腸絨毛內乳糜管→淋巴管→胸管→左鎖骨下靜脈→上腔靜脈→心臟(右心房)

  1. 大腸

結構

結腸

直腸→肛門

盲腸

昇結腸、橫結腸、降結腸、乙狀結腸

闌尾

共生益菌維持腸道菌相穩定,抵抗外來致病菌

與盲腸連接處阻塞→急性闌尾炎→惡化成腹膜炎

集塊運動

被動吸收水分,主動吸收鹽類&維生素

破壞腸內共生菌相穩定→下痢→脫水

腸內共生菌:合成維生素B₁₂、維生素K

糞便:食糜殘渣、水分、纖維素、膽紅素、微生物、腸壁脫落細胞、少許鹽類

末端未開口之管狀構造

97%水分