第四章 養分的攝取 第3節 動物體養分的消化與吸收 從此不怕膽固醇 (5’55)
動物體養分的消化與吸收 動物和植物:為了維持生命,都要有吸收養分的構造 動物所攝取的食物大都是分子較大的蛋白質、脂肪與醣類等 須有特化的構造以進行消化與吸收
4-3.1 消化液的分泌與調節 消化的構造 動物因生活環境及食物來源的差異,消化的構造及消化的方式會有所不同
構造簡單的動物 如:海綿 無特化的消化構造 以體壁細胞吞入食物形成食泡,再進行胞內消化
刺絲泡動物 消化構造呈袋狀,只有一個開口 囊狀消化腔,食物在腔中進行胞內及胞外消化
人類的消化構造複雜 分工仔細 有特化的消化道及消化腺 使食物在消化管內進行物理消化及化學消化(成人以胞外消化為主)
人類消化道的構造及功能
人類消化腺的構造及功能
消化液的分泌與調節 動物消化腺的功能: 分泌消化液進行消化 依循節約及最佳效率的方式調節其分泌量
唾液的分泌與調節 人體的唾液: 水狀性唾液:由副交感神經促使其分泌,內含澱粉 黏稠狀唾液:含水分少,由交感神經促使其分泌,其內不含 ,但具潤滑作用 唾液為弱酸性(pH 6.35~6.85),以適合唾液澱粉 的作用
唾液和口腔健康 唾液除了消化食物外,還有許多功能: 一、潤滑作用:使口腔溼潤、柔軟,以利於咀 嚼、吞嚥、語言表達及消化 一、潤滑作用:使口腔溼潤、柔軟,以利於咀 嚼、吞嚥、語言表達及消化 二、含溶菌 和抗體具殺菌和抗菌作用:保護 牙齒,減少蛀牙的發生
唾液和口腔健康 三、排泄作用:體內的藥物或化學物質(如 鉛、汞)、尿素,等可由唾液排出 三、排泄作用:體內的藥物或化學物質(如 鉛、汞)、尿素,等可由唾液排出 若唾液分泌不足,則會使吞嚥困難,舌上有 灼燒感,味覺能力降低,甚或口腔潰瘍,口 臭,且使咀嚼、說話感到困難
唾液的分泌與調節 分泌唾液的唾腺有三對: 耳下腺 舌下腺 頷下腺
唾液的分泌與調節 唾液溶解食物中某些成分後,才能刺激受器,經神經傳導至大腦味覺區,判斷出食物的種類或新鮮度等,再經由過去的經驗調節其攝食的行為
唾液分泌 少量唾液的分泌是持續性的 增加分泌量的調節是屬於神經反射性調節: 非條件反射( unconditioned reflex )
唾液的分泌與調節 非條件反射:當食物進入口腔,刺激其中的受器,傳至延腦的唾液中樞,促使唾液分泌 條件反射:進食前,只是想到、看到、嗅到或聽到某些好吃的食物時,訊息就會由大腦的整合,再傳至唾液中樞,促使唾液分泌,此種和過去經驗聯結而分泌的現象稱之
唾液的分泌與調節 人在焦慮、恐懼及極度興奮時,唾液分泌量會顯著減少,出現有口乾現象
唾液的分泌與調節 唾腺在沒有食物刺激時的少量分泌 對口腔健康很重要,口腔中含許多細菌,有些會破壞口腔內組織而引起牙周病或蛀牙等 唾液的流動可將病原沖除,減少許多口腔的感染
胃液的分泌與調節 食物在口腔內停留的時間,通常都很短暫,致使唾液澱粉 大多未充分發揮作用,食團就已吞嚥並經由食道的蠕動推擠入胃中
進入胃內的食團 受胃液酸性的影響 外層的唾液澱粉 隨即失去活性 食團內部的澱粉 仍可繼續作用,直到胃液完全滲入為止
胃液分泌 神經的調節和唾液分泌的調節相似,是屬於神經反射性調節: 包括: 非條件反射 條件反射
胃液分泌 當看到、聞到、想到合自己口味的食物,食物進入口腔或到達胃 產生機械的、化學的和溫度的刺激時,都會使胃液分泌
以狗做實驗 將一隻狗原有控制胃液分泌的神經切斷 將食物灌入胃內,發現仍會引起胃液分泌,只是分泌量較正常情況減少 胃液的分泌除了神經控制外,還可能有其他因素參與作用
胃泌素(gastrin) 胃幽門部的黏膜上有一些特化的細胞 血液循環回到胃時,會刺激整個胃壁,促使其中的胃腺分泌出更多的胃液
胃液的分泌與調節 抑制胃泌素的分泌:若胃中食物的酸性太強 抑制胃液的分泌:壓力大或處於持續緊張狀態
胃液 胃蛋白 鹽酸(即胃酸) 黏液
黏液 胃腺中另一群特化的黏膜細胞所分泌 附於胃黏膜細胞的表面,可以保護胃壁免受胃酸的侵蝕
胃蛋白 須在酸性環境中才能發揮作用 胃液到達小腸的鹼性環境中,就不具消化的功能
胃的蠕動 食團在胃中停留時,胃壁的肌肉會收縮而產生蠕動波 促使食團與胃液混合 搓碎食物
胃的蠕動 蠕動波還能將被消化後的食糜推入十二指腸
「飢餓收縮」 當胃排空一段時間後,就會出現另一種強烈的收縮 常伴著飢餓的感覺
胰液的分泌與調節 胰臟中含不同功能、類型的細胞: 胰腺:分泌消化液的部分 胰島:分泌激素的部分
胰液 鹼性 含各種消化酵素及碳酸氫鹽 同時受神經與激素的調節、 控制,但激素的影響遠超過神經的作用 當小腸中沒有食物或酸性物質時,胰液就會停止分泌
控制胰液分泌的激素 1902年由兩位英國的生理學家實驗 將小腸的內膜取出磨碎,用弱酸將其中的內含物浸出 將此浸出液注入受試驗動物的血液中,發現胰液顯著地分泌 浸液中含有刺激胰腺分泌的物質,此一物質就是胰泌素
控制胰液分泌的激素 胰液是一種消化液,當胃的酸性食糜進到十二指腸時,部分的黏膜細胞受刺激才分泌胰泌素,這種激素經由血流,促使胰腺分泌胰液 含胰泌素的血液流到肝臟,也會促進肝細胞加速膽汁的分泌
膽囊收縮素 食糜中的肽類、脂肪酸和胺基酸,還會刺激十二指腸的部分特化細胞,分泌激素 ─ 膽囊收縮素,當此激素隨血液流到胰腺,也會促使胰液分泌
膽汁的分泌與調節 肝臟是人體中最大的腺體,肝細胞可連續不斷地分泌膽汁,這些膽汁流入膽囊儲存濃縮 當食物進入小腸,經由膽囊收縮素的刺激,使膽囊收縮,膽汁遂進入十二指腸中 肝臟雖持續分泌膽汁,但它分泌的速率會受神經(副交感神經)及胰泌素的作用而增加
肝臟分泌的膽汁 不含消化酵素 對脂肪的消化卻極重要,因為脂肪不溶於水,不易與 起作用
膽汁中的膽鹽 將脂肪乳化為小脂肪球,以增加與 接觸的表面積,加速其消化分解 促進胰脂肪 的作用及幫助脂溶性物質的吸收
小腸液的分泌與調節 小腸液: 小腸腺分泌的消化液 主要的分泌機制:自主神經的反射作用,當食物進入小腸的量愈多,分泌量就愈大
腸抑胃激素 (gastric inhibitory peptide ;GIP) 小腸黏膜中有些細胞會受多量脂質及過酸的食糜刺激分泌 抑制胃的蠕動及胃酸的分泌,以使胃內食糜不致太快進入小腸 →小腸中的物質才能充分被消化和吸收
小腸的蠕動 小腸管壁受到食糜進入的刺激,會產生蠕動,逐步推擠食糜前進 小腸各部分還會不時發生分節運動,其作用不在推進食糜,而是藉局部腸管的交替收縮,使食糜與小腸液、胰液、膽汁攪拌混合均勻
小腸的蠕動 胃的酸性食糜被中和 小腸的內容物變成鹼性後,小腸液、胰液中的消化酵素才能發揮作用
小腸液的分泌與調節 小腸液也和胃液一樣含黏液: 保護腸壁黏膜細胞免受胃酸的侵害 潤滑消化後所形成的乳糜
消化道中的激素及其作用
人體消化液分泌量 你知道一個人的消化腺每天約分泌多少消化液嗎? 唾液1500 mL、胃液1500 mL、膽汁1000 mL、胰液1000 mL、小腸分泌2000 mL,加上每日由食物和飲料攝取約2000 mL,共計9000 mL的液體流入消化道中 絕大部分又由小腸吸回,小部分由大腸吸回,最後只有約150 mL的液體由糞便排出
4-3.2 腸內菌、絨毛、養分的吸收 腸內菌: 人類和其他動物的消化道中,都有一些細菌存在 4-3.2 腸內菌、絨毛、養分的吸收 腸內菌: 人類和其他動物的消化道中,都有一些細菌存在 各種動物的攝食和消化方式不同,消化道的細菌(腸內菌)種類也不同
草食性哺乳動物 如牛、羊等 不能產生分解纖維素的酵素 利用消化道的共生細菌產生纖維素 和攝入的草作用
具特殊的構造 以使食物和纖維素間有更多的接觸,以利消化作用的進行 牛具四個胃,共生細菌主要分布在其中的一個胃中 兔子的共生細菌主要分布於盲腸中
兔子為什麼要吃入自己排出的軟糞? 兔子的共生菌主要分布在盲腸 食物中若含可再被共生菌分解的物質,經盲腸中的共生菌消化後,其中的養分沒被消化道吸收,就直接排出體外 健康的兔子會將含養分的軟便再吃入,以吸收其中的養分
人體內的細菌 人類的消化道也有細菌生存 胃內是強酸性,一般細菌不易生存,但幽門螺桿菌可存活於胃中 胃內的幽門螺桿菌,會引發胃及十二指腸潰瘍
小腸 前段很少有細菌分布 後段則有一些 腸內菌主要存在大腸中,剛出生的嬰兒,大腸內是無菌的,但數天後就會建立腸內的微生物菌群
腸內菌 人體的腸內菌種類約有一百多種,其中有些對人體健康有害 腸內菌會彼此拮抗而發生茵群種類與數量的變化 例如: 大腸桿菌多,他種細菌就少 乳酸桿菌多,致病性的球菌就少
腸內菌 正常情況下,人體大腸中常見的菌群是大腸桿菌屬及乳酸桿菌屬 這些腸內菌可以利用消化的殘渣合成維生素K、維生素B及葉酸等,被人體吸收利用
腸內菌 平常人體腸內的正常菌群,對人體是有益處的 抵抗力低或服用過多的抗生素時,壓制了正常的菌群,將使有害的細菌大量增生,引起疾病
腸內菌 腸內菌會將膽汁中的膽色素分解而呈現黃褐色,即為一般糞便的顏色 腸內菌分解食物殘渣,產生如甲烷、硫化氫或氨等氣體,是造成糞臭的原因
絨毛 動物消化管的管壁細胞須有吸收消化養分的能力,且表面積愈大,吸收效率愈高 大多數動物的小腸內部有摺襞,哺乳類動物則還密生指狀的絨毛,以增加吸收的面積
絨毛 人類小腸內壁若是平滑的,整個吸收面積大約只有0.5平方公尺 摺襞、絨毛及絨毛表面的微絨毛,使吸收面積約增加600倍,總吸收面積達到300平方公尺
絨毛 由單層皮膜細胞構成 每一根絨毛內都含乳糜管(微小淋巴管)及網狀的微血管 每一個絨毛皮膜細胞的游離面上有上千個刷狀的微絨毛,共同組成一個吸收效率高的構造
絨毛 不斷與食糜和消化液接觸,很容易脫落 基部的細胞會不斷分裂補充,一般約24小時更新一次
養分的吸收 食物中的養分及水分幾乎全賴小腸吸收 無吸收養分的能力:人的口腔和食道 僅吸收酒精和某些藥物:胃黏膜 可吸收小腸未吸收完的水分和部分鹽類:大腸 食物中的養分及水分幾乎全賴小腸吸收
養分的吸收 單醣及胺基酸等水溶性養分,藉主動運輸及促進性運輸進入絨毛的黏膜細胞 經由促進性擴散的方式進入微血管
養分的吸收 這些養分由小腸微血管流經肝門靜脈進入肝臟 肝臟能貯存養分,並將身體不需要的食品添加物等有毒成分濾出、代謝 有毒成分濾出、代謝後,由膽管排至小腸,最後由肛門排出體外
養分的吸收 肝門靜脈的血液流入下大靜脈到心臟 心臟再將養分經由血液循環運送至全身細胞
養分的吸收 脂肪酸、甘油等脂溶性的養分以簡易擴散的方式進入絨毛的皮膜細胞 在皮膜細胞中和蛋白質結合後,稱為乳糜微粒
養分的吸收 以胞吐作用方式由皮膜細胞出來,因有蛋白質的包裹使之變為親水性,較易進入絨毛內的乳糜管,隨著淋巴液被推進,向上經過胸管進入靜脈到達心臟
養分的吸收 脂溶性的食物進入血液循環,運送到肝臟進行新陳代謝後,才能被身體細胞利用 若肝臟有問題,無法正常代謝脂質,將會累積而形成脂肪肝