二、小腸內(nèi)主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收
在小腸中被吸收的物質(zhì)不僅是由口腔攝入的物質(zhì),由各種消化腺分泌入消化管內(nèi)的水分、無機(jī)鹽和某些有機(jī)成分,大部分將在小腸中被重吸收。例如,人每日分泌入消化管內(nèi)的各種消化液總量可達(dá)6-7L之多,每日還從口腔攝入1L多的水分,而每日由糞便中丟失的水分只有150ml左右。因此,重吸收回體內(nèi)的液體量每日可過8L。這樣大量的水分如果不被重吸收,勢(shì)必嚴(yán)重影響內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定而危及生命,急性嘔吐和腹瀉時(shí),在短時(shí)間內(nèi)損失大量液體的嚴(yán)重性就在于此。
在正常情況下,小腸每天還吸收幾百克糖,100g或更多的脂肪,50-100g氨基酸,50-100g離子等。實(shí)際上,小腸吸收的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這個(gè)數(shù)字,因此,小腸的吸收具有巨大的貯備力。
。ㄒ)水分的吸收
前已述,人每日由胃腸吸收回體內(nèi)的液體量約有8L之多。水分的吸收都是被動(dòng)的,各種溶持,特別是NaCI的主動(dòng)吸收所產(chǎn)生的滲透壓梯度是水分吸收的主要?jiǎng)恿。?xì)胞膜和細(xì)胞間的緊密連接對(duì)水的通透性都很大,因此,驅(qū)使水吸收的滲透壓一般只有3-5mOs/L。
在十二指腸和空腸上部,水分由腸腔進(jìn)入血液的量和水分由血液進(jìn)入腸腔的量都很大,因此腸腔內(nèi)液體的量減少得并不多。在回腸,離開腸腔的液體比進(jìn)入的多,從而使腸內(nèi)容大為減少。
。ǘ)無機(jī)鹽的吸收
一般說,單價(jià)堿性鹽類如鈉、鉀、銨鹽的吸收很快,多價(jià)堿性鹽類則吸收很慢。凡能與鈣結(jié)合而形成沉淀的鹽,如硫酸鹽、磷酸鹽、草酸鹽等,則不能被吸收。
1.鈉的吸收 成人每日攝入約250-300mmol的鈉,消化腺大致分泌相同數(shù)量的鈉,但從糞便中排出的鈉不到4mmol,說明腸內(nèi)容中95%-99%的鈉都被吸收了。
由于細(xì)胞內(nèi)的電位較粘膜面負(fù)40V,同時(shí)細(xì)胞內(nèi)鈉的濃度較周圍液體為低,因此,鈉可順電化學(xué)梯度通過擴(kuò)散作用進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。但細(xì)胞內(nèi)的鈉能通過低-側(cè)膜進(jìn)入血液,這是通過膜上鈉泵的活動(dòng)逆電化學(xué)進(jìn)行的主動(dòng)過程(圖6-27)。鈉泵是一種Na+-K+依賴性ATP酶,它可使ATP分解產(chǎn)生能量,以維持鈉和鉀逆濃度的轉(zhuǎn)運(yùn)。鈉的泵出和鉀的泵入是耦聯(lián)的
圖6-27 小腸粘膜對(duì)鈉和水的吸收
2.鐵的吸收 人每日吸收的鐵約為1mg,僅為每日膳食中含鐵量的1/10。鐵的吸收與機(jī)體對(duì)鐵的需要有關(guān),當(dāng)服用相同劑量的鐵后,缺鐵的患者可比正常人的鐵吸收量大1-4倍。食物中的鐵絕大部分是三價(jià)的高鐵形式,但有機(jī)鐵和高鐵都不易被吸收,故須還原為亞鐵后,方被吸收。亞鐵吸收的速度比相同量的高鐵要快2-5倍。維生素C能將高鐵還原為亞鐵而促進(jìn)鐵的吸收。鐵在酸性環(huán)境中易溶解而便于被吸收,故胃液中的鹽酸有促進(jìn)鐵吸收的作用,胃大部切除的病人,常常會(huì)伴以缺鐵性貧血。
鐵主要在小腸上部被吸收。腸粘膜吸收鐵的能力決定于粘膜細(xì)胞內(nèi)的含鐵量。由腸腔吸收入粘膜細(xì)胞內(nèi)的無機(jī)鐵,大部分被氧化為三價(jià)鐵,并和細(xì)胞內(nèi)豐碩睥去鐵鐵蛋白結(jié)合,形成鐵蛋白,暫時(shí)貯存在細(xì)胞內(nèi),慢慢地向血液中釋放。一小分部被吸收入粘膜細(xì)胞而尚未與去鐵鐵蛋白結(jié)合的亞鐵,則可以主動(dòng)吸收的方式轉(zhuǎn)移到血漿中。當(dāng)粘膜細(xì)胞剛剛吸收鐵而尚未能轉(zhuǎn)移至血漿中時(shí),則暫時(shí)失去其由腸腔再吸收鐵的能力。這樣,存積在粘膜細(xì)胞內(nèi)的鐵量,就成為再吸收鐵的抑制因素。
3.鈣的吸收 食物中的鈣僅有一小部分被吸收,大部分隨糞便排出。主要影響鈣吸收的因素是維生素D和機(jī)體對(duì)鈣的需要。維生素DC有促進(jìn)小腸對(duì)鈣吸收的作用。兒童和乳母對(duì)鈣的吸收增加。此外,鈣鹽只有在水溶液狀態(tài)(如氯化鈣、葡萄糖酸鈣溶液),而且在不被腸腔中任何其他物質(zhì)沉淀的情況下,才能被吸收。腸內(nèi)容的酸度對(duì)鈣的吸收有重要影響,在pH約為3時(shí),鈣呈離子化狀態(tài),吸收最好。腸內(nèi)容中磷酸過多,會(huì)形成不溶解的磷酸鈣,使鈣不能被吸收。此外,脂肪食物對(duì)鈣的吸收有促進(jìn)作用,脂肪分解釋放的脂肪酸,可與鈣結(jié)合形成鈣皂,后者可和膽汁酸結(jié)合,形成水溶性復(fù)合物而被吸收。
鈣的吸收主要是通過主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)完成的。腸粘膜細(xì)胞的微絨毛上有一種與鈣有高度親和性的鈣結(jié)合蛋白,它參與鈣的轉(zhuǎn)運(yùn)而促進(jìn)鈣的吸收。
4.負(fù)離子的吸收 在小腸內(nèi)吸收的負(fù)離子主要是CI-t HCO3。由鈉泵產(chǎn)生的電位差可促進(jìn)腸腔負(fù)離子向細(xì)胞內(nèi)移動(dòng)。但也有證據(jù)認(rèn)為,負(fù)離子也可以獨(dú)立地移動(dòng)。
。ㄈ)糖的吸收
糖類只有分解為單糖時(shí)才能被小腸上皮細(xì)胞所吸收。各種單糖的吸收速率有很大差別,已糖的吸收很快,而戊糖則很慢。在已糖中,又以半乳糖和葡萄糖的吸收為最快,果糖次之,甘露糖最慢。
單糖的吸收是消耗能量的主動(dòng)過程,它可逆著濃度差進(jìn)行,能量來自鈉泵,屬于繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(參見第二章)。在腸粘膜上皮細(xì)胞的紋狀緣上存在著一種轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白,它能選擇性地把葡萄糖和半乳糖從紋狀的腸腔面運(yùn)入細(xì)胞內(nèi),然后再擴(kuò)散入血。各種單糖與轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白的親和力不同,從而導(dǎo)致吸收的速率也不同。
轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白在轉(zhuǎn)運(yùn)單糖的同時(shí),需要鈉的存在。一般認(rèn)為,一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白可與兩個(gè)Na+和一個(gè)葡萄糖分子結(jié)合。由此可見,鈉對(duì)單糖的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)是必需的。用抑制鈉泵的哇巴因,或用能與Na+競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白的K+,均能抑制糖的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。醫(yī).學(xué).全.在線.網(wǎng).站.提供
。ㄋ)蛋白質(zhì)的吸收
無論是食入的蛋白質(zhì)(100g/d)或內(nèi)源性蛋白質(zhì)(25-35g/d),經(jīng)消化分解為氨基酸后,幾乎全部被小腸吸收。經(jīng)煮過的蛋白質(zhì)因變性而易于消化,在十二指腸和近端空腸就被迅速吸收,未經(jīng)煮過的蛋白質(zhì)和內(nèi)源性蛋白質(zhì)較難消化,需進(jìn)入回腸后才基本被吸收。
氨基酸的吸收是主動(dòng)性的。目前在小腸壁上已確定出3種主要的轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的特殊運(yùn)載系統(tǒng),它們分別轉(zhuǎn)動(dòng)中性、酸性或堿性氨基酸。一般來講,中性氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)比酸性或堿性氨基酸速度快。與單糖的吸收相似,氨基酸的吸收也是通過與鈉吸收耦聯(lián)的,鈉泵的活動(dòng)被阻斷后,氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)便 不能進(jìn)行。氨基酸吸收的路徑幾乎完全是經(jīng)血液的,當(dāng)小腸吸收蛋白質(zhì)后,門靜脈血液中的氨基酸含量即行增加。
曾經(jīng)認(rèn)為,蛋白質(zhì)只有水解成氨在酸后才能被吸收。但近年來的實(shí)驗(yàn)指出,小腸的紋狀緣上還存在有二肽和三肽的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng),因此,許多二肽和三肽也可完整地被小腸上皮細(xì)胞吸收,而且肽的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)吸收效率可能比氨基酸更高。進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的二肽和三肽,可被細(xì)胞內(nèi)的二肽酶和三肽酶進(jìn)一步分解為氨基酸,再進(jìn)入血液循環(huán)。
完整的蛋白質(zhì)是還可被人的小腸上皮細(xì)胞吸收?許多實(shí)驗(yàn)證明,小量的食物蛋白可完整地進(jìn)入血液,由于吸收的量很少,從營(yíng)養(yǎng)的角度來看是無意義的;相反,它們?勺鳛榭乖疬^敏反應(yīng)或中毒反應(yīng),對(duì)人體不利。
。ㄎ)脂肪的吸收
在小腸內(nèi),脂類的消化產(chǎn)物脂肪酸、甘油一酯、膽固醇等很快與膽汁中的膽鹽形成混合微膠粒。由于膽鹽有親水性,它能攜帶脂肪消化產(chǎn)物通過覆蓋在小腸絨毛表面的非流動(dòng)水層到達(dá)微絨毛上。在這里,甘油一酯、脂肪酸和膽固醇等又逐漸地從混合膠粒中釋出,它們透過微絨毛的脂蛋白膜而進(jìn)入粘膜細(xì)胞(膽鹽被遺留于腸腔內(nèi))。
長(zhǎng)鏈脂肪酸及甘油酯被吸收后,在腸上皮細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中大部分重新合成為甘油三酯,并與細(xì)胞中生成的載脂蛋白合成乳糜微粒(chylomicron)。乳糜微粒一旦形成即進(jìn)入高爾基復(fù)合體中,乳糜微粒被包裹在一個(gè)囊泡內(nèi)。囊泡移行到細(xì)胞底-側(cè)膜時(shí),便與細(xì)胞膜融合,釋出乳糜微粒進(jìn)入細(xì)胞間隙,再擴(kuò)散入淋巴。(圖6-28)
圖6-28 脂肪在小腸內(nèi)消化和吸收的主要方式
中、短鏈甘油三酯水解產(chǎn)生的脂肪酸和甘油一酯,在小腸上皮細(xì)胞中不再變化,它們是水溶性的,可以直接進(jìn)入門脈而不入淋巴。由于膳食的動(dòng)、植物油中含有15個(gè)以上碳原子的長(zhǎng)鏈脂肪酸很多,所以脂肪的吸收途徑乃以淋巴為主。
。)膽固醇的吸收
進(jìn)入腸道的膽固醇主要有兩下來源:一是食物中來的,一是肝分泌的膽汁中來的。由膽汁來的膽固醇是游離的,而食物中的膽固醇部分是酯化的。酯化的膽固醇必須在腸腔中經(jīng)消化液中的膽固醇酯酶的作用,水解為游離膽固醇后才能被吸收。游離的膽固醇通過形成混合微膠粒,在小腸上部被吸收。被吸收的膽固醇大部分在小腸粘膜中又重新酯化,生成膽固醇酯,最后與載脂蛋白一起組成乳糜微粒經(jīng)由淋巴系統(tǒng)進(jìn)入血循環(huán)。
膽固醇的吸收受很多因素的影響。 食物中膽固醇含量越高,其吸收也越多,但兩者不呈直線關(guān)系。食物中的脂肪和脂肪酸有提高膽固醇吸收的作用,而各種植物固醇(如豆固醇、β-谷固醇)則抑制其吸收。膽鹽可與膽固醇形成混合微膠粒而助于膽固醇的吸收,食物中不能被利用的纖維素、果膠、瓊脂等容易和膽鹽結(jié)合形成復(fù)合物,妨礙微膠粒的形成,從而能降低膽固醇的吸收;最后,抑制腸粘膜由細(xì)胞載脂蛋白合成的物質(zhì),可因妨礙乳糜微粒的形成,減少膽固醇的吸收。