一、消化道的運動
從食品被送進(jìn)入口腔中進(jìn)行咀嚼開始，消化道的運動，將促使食糜沿著消化器官下行。全部的消化道運動，除口腔咀嚼外，還包括有吞咽，以及食道、胃、十二指腸、空腸、回腸和大腸的蠕動。
盡管有些人認(rèn)為咀嚼是一種有意識的行為，但在這個過程中，至少還包括了一部分的隨意運動。正帶的咀嚼情況下，口腔中的食物大約會有5～15ml被推向咽部，同時引起吞咽反射，造成食管蠕動，從而使食物很快地推向胃部。
胃中的食物，通過三種運動形式進(jìn)行充分的混合。這三種運動形式為：蠕動、收縮和整個胃體大小的變化�；旌虾蟮氖澄镆约胺纸猱a(chǎn)物，將會逐漸地繼續(xù)下行，這也就是所謂的胃排空階段。一般來講，比較大塊的食物必須先要經(jīng)過胃的運動被粉碎后才能進(jìn)一步地被推進(jìn)，而液體和顆粒比較小的食物或是分解產(chǎn)物則可以比較快地通過幽門。同時，胃的排空速度與食糜體積也有比較大的關(guān)系，體積越大，速度越快；反之，體積縮小，速度也會減慢。但是，這種體積方面的關(guān)系，一般只適用于混合膳食。對于脂肪食品來講，由于脂肪對胃的運動具有明顯地抑制作用，所以，它在胃中比較難以消化，從而可以造成攝食脂肪食品過多的人持久的飽腹感。胃中食糜的滲透壓、pH值，以及胃下接十二指腸的情況，也都對胃排空速度具有影響。
由胃下行的食糜，經(jīng)過幽門進(jìn)入十二指腸，繼續(xù)在小腸部位消化和吸收，這是消化運動過程中很重要的一個階段。此時對應(yīng)的運動速度相對地很慢。在小腸粘膜層表面，腸絨毛具有快速改變形狀的結(jié)構(gòu)，這種很特殊的運動方式，是小腸主動消化和吸收食糜內(nèi)容物的一種反應(yīng)。
進(jìn)入小腸后的食糜內(nèi)容物，有時候還可以重新地被推回到胃中，產(chǎn)生所謂的向前向后運動，也就是擺動。這種被重新“送回”的內(nèi)容物中，一般都會含有膽汁成分，當(dāng)發(fā)生嘔吐時，就會感覺到膽汁成分特有的苦味。
經(jīng)過小腸消化和吸收后的食糜，繼續(xù)下行進(jìn)入盲腸，開始大腸部位的最后消化和，吸收。但是，這種最后的消化運動，實際上是一種“濃縮造糞”過程。雖然說仍有一些植物纖維素類食品成分在進(jìn)入盲腸后可以通過細(xì)菌的作用發(fā)生一些分解，但總的來講，并無多少意義。
對于成人，進(jìn)入大腸的食糜量每日約為300—500ml。這些食物殘渣經(jīng)過大腸的蠕動混合，以及由于水分的被吸收，最終被濃縮成結(jié)團(tuán)塊推向直腸，達(dá)到一定的量后就會引起排便。
二、消化道的分泌
消化的本質(zhì)，是一些化學(xué)的分解反應(yīng)過程集合。在這些反應(yīng)過程中，消化道器官本身就好像是反應(yīng)的完整容器設(shè)備。但是，僅僅具有這些，是很難設(shè)想這些反應(yīng)過程的進(jìn)行或完成的。機(jī)體生化反應(yīng)的重要特征，是具有一套完整的酶系。對于消化過程來講，也就是要有各自對應(yīng)的消化酶。消化道的分泌，即消化道的腺體分泌，最主要的作用，就是提供這些消化酶，以及潤滑消化道的粘液。
消化道系統(tǒng)中的腺體，除了獨立存在外(唾液腺、肝、胰腺)，多存在于粘膜中。這些腺體每日提供很大量的消化液(見表2—7)。所有的消化液都被認(rèn)為是一種混合物。
表2—7 機(jī)體每日的消化液分泌量
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消化液 |
分泌量/L |
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唾液 |
1.0～1.5 |
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胰液 |
0.8～1.1 |
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膽汁（肝膽汁） |
0.25～1.1 |
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腸液 |
2.0～3.0 |
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胃液 |
1.5～2.5 |
1、唾液
唾液為無色透明的中性液體，其中主要含有α—淀粉酶、糖蛋白、鈣、氯、碳酸氫根離子等成分。唾液成分隨著攝食食物的不同，而有一些差別。當(dāng)進(jìn)食干食物時，唾液腺主要分泌含有大量淀粉酶的稀唾液；當(dāng)進(jìn)食強(qiáng)刺激物(如胡椒、辣椒、酸等)時，唾液腺的總分泌量將增高；而當(dāng)進(jìn)食濕潤的食物或液體食物時，唾液腺的總分泌量將減少，糖蛋白成分將升高，唾液并因此成為粘液狀。
唾液中的α—淀粉酶，是唯一的消化酶成分。它可以分解淀粉，使之變成為糊精。這一步消化分解反應(yīng)，具有重要的意義。
唾液中所含有的無機(jī)離子成分，當(dāng)在口腔中停留的時間比較長時，將會發(fā)生生成碳酸鈣沉淀的反應(yīng)。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，唾液將由中性變?yōu)槿鯄A性，所生成的鈣鹽沉淀將會對齒石的生長具有促進(jìn)作用。同時，這種弱堿性環(huán)境，也可以緩沖細(xì)菌分解活動所產(chǎn)生的氫離子，使之不能對牙齒產(chǎn)生破壞作用。但是，這種緩沖作用是有限的，當(dāng)口腔中衛(wèi)生比較差，分解產(chǎn)物比較多時，這種弱堿性環(huán)境就會失去對牙齒的保護(hù)作用。
唾液對胃腸功能也具有調(diào)節(jié)作用。因為唾液中的碳酸氫根離子和糖蛋白，可以中和胃酸，并且由于胃酸濃度的降低，還可以間接地調(diào)節(jié)胰腺和肝膽的活動。
2、胃液
胃液的有效成分是由胃低腺分泌的。在胃底腺中，有三種細(xì)胞存在。其中，主細(xì)胞分泌胃蛋白酶原，這種無活性的前提物質(zhì)，經(jīng)過胃液中高濃度的鹽酸激活即形成胃蛋白酶；壁細(xì)胞分泌鹽酸；粘液細(xì)胞分泌粘液成分。胃腺中的賁門腺和幽門腺，則都不對胃液的有效成分有貢獻(xiàn)，只是完全地分泌粘液。
胃液為無色透明的酸性液體。其主要成分除了胃蛋白酶、鹽酸和粘蛋白(粘液)外，還含有鉀、鈉等無機(jī)物。嚴(yán)重嘔吐時，由于上述成分的丟失可以造成體液紊亂。胃液，中所含有的胃蛋白酶，是最重要的胃消化酶，它可以將食物蛋白質(zhì)水解為肽。它的最適pH與胃液中的強(qiáng)酸性pH范圍相同。胃液中的鹽酸濃度約可達(dá)150mg·L—1，相當(dāng)于pH≈1。這種強(qiáng)酸性分泌液，在整個機(jī)體中，只有胃中才有。與一般的細(xì)胞外液(如血液)的pH7.4或機(jī)體組織的中性環(huán)境pH約為 7.0相比，這種濃度差值可以達(dá)到l06倍。胃中的強(qiáng)酸性環(huán)境，除激活胃蛋白酶原外，至少還具有以下兩個方面的作用：
①使天然食用中的蛋白變性，從而為胃蛋白酶發(fā)生作用創(chuàng)造前提；
②殺菌，從而預(yù)防生食品可能引起的胃腸道細(xì)菌性感染。
胃液中還含有少量粘液。粘液具用潤滑作用，并能保護(hù)粘膜層不受鹽酸和酶的侵蝕。粘液可以中和胃酸，參與調(diào)節(jié)胃內(nèi)的酸度。粘液還可以吸附食物小的維生素B和維生素C等，
使其不被胃酸破壞。
3、胰液
胰液為堿性液體，主要成分為胰酶、胰島素和碳酸氫根離子。胰液由獨立的胰腺體分泌。這種分泌的進(jìn)行，需要十二指腸釋放的一種腸促胰液肽激素的刺激。當(dāng)胃中的酸性食糜進(jìn)入十二指腸時，十二指腸粘膜就會受到刺激釋出激素，激素經(jīng)由血液轉(zhuǎn)運，從而對胰腺體產(chǎn)生作用。胰酶主要是指淀粉酶、脂酶和蛋白酶，它們分別消化食物中的淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)成分。其中，淀粉酶是直接地以活性形式存在的；脂酶雖然需要膽汁成分激活，但在進(jìn)入到十二指腸時，已經(jīng)具有了活性。
胰液中，分解蛋白質(zhì)的蛋白酶是以無活性的前提物胰蛋白酶原和糜蛋白酶原而分泌出來的(這樣可以防止胰腺自身的被消化)。這兩種前提物，只是在進(jìn)入十二指腸后，由腸激酶從胰蛋白酶原上分解下來一段肽鏈后，才得以激活。生成的胰蛋白酶除了能將自身的前提物分解激活外，還可以將糜蛋白酶原分解激活。除了淀粉酶、脂酶和蛋白酶外，胰液中還含有肽酶、核糖核酸酶、脫氧核糖核酸酶、彈性蛋白酶等酶成分，但是，它們的含量大多比較少。在這些酶成分中，肽酶可以將肽水解成氨基酸，核糖核酸酶和脫氧核糖核酸酶可以從細(xì)胞核上分解出核蛋白，彈性蛋白酶可以作用于彈性結(jié)締組織。
胰液中的胰島素，對血糖水平具有重要的意義。由胰腺β—細(xì)胞分泌的胰島素與由胰腺α—細(xì)胞分泌的胰高血糖素和腎上腺分泌的腎上腺素，一起共同調(diào)節(jié)著血糖濃度值，使其維持在一定的范圍內(nèi)。
胰液中所含有的碳酸氫根離子比較多，可以中和由胃部進(jìn)入十二指腸的食糜中過多的酸性成分。這對于進(jìn)一步地消化運動具有比較重要的意義。
4、膽汁
膽汁由肝細(xì)胞生成，經(jīng)肝管流入膽囊，進(jìn)行濃縮貯存。肝膽汁在生成初期，呈弱堿性，此時的膽汁為金黃色液體。經(jīng)過貯存濃縮之后，膽汁的濃度將增加3～10倍，變成為弱酸性，成為棕黃色的粘稠液體。
膽汁被排入十二指腸時，將與腸液進(jìn)行混合，得到稀釋，成為淡黃色，并且重又變成為弱堿性。膽汁中沒有消化酶成分。膽汁的消化作用主要是依靠其膽鹽成分而得以實現(xiàn)的。由于膽鹽的作用，可以使脂肪乳化成為極細(xì)小的微粒，從而大大增加與胰脂酶的接觸面積，十分有利于脂肪的消化過程。對脂肪的消化十分重要的胰脂酶本身也是由膽汁成分予以激活的。
膽鹽除可以激活胰脂酶和乳化脂肪外，還至少具有以下兩種作用：
①通過與脂肪酸、脂溶性維生素A、維生素D、維生素K等結(jié)合，形成水溶性復(fù)合物，以促進(jìn)這些成分的吸收；
②刺激腸道蠕動和抑制細(xì)菌生長。
因此，當(dāng)膽鹽缺乏或膽道梗塞時，常常會引起脂肪消化和吸收障礙，同時也會伴隨有脂溶性維生素缺乏癥狀和消化道系統(tǒng)不正常。
5、腸液
腸液呈弱堿性，pH大約為7.6。腸液本身產(chǎn)生的消化酶，只有腸激酶。腸激酶的作用在胰液部分已有介紹，就是使胰蛋白酶原激活為胰蛋白酶。
腸液中還含有許多并不是由腸液本身產(chǎn)生的消化酶。這些消化酶，包括有消化碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)的酶，大多數(shù)產(chǎn)生于脫落崩解的腸粘膜細(xì)胞。由于腸粘膜細(xì)胞的壽命只有 2d，所以一個人1d約有250g的腸粘膜細(xì)胞發(fā)生脫落。
三、消化過程
將大分子的營養(yǎng)素成分轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿踊衔铮话愣夹枰?jīng)過水溶或形成水溶物、初始消化酶解、深度消化酶解三個步驟。不同的消化對象，將會產(chǎn)生不同的消化形式。食物中的碳水化合物成分淀粉不溶于水，而只是發(fā)生浸脹。這種浸脹是淀粉或糊精的一種很常見的現(xiàn)象。碳水化合物淀粉的消化，需要相對應(yīng)的淀粉酶進(jìn)行分解，這種分解在進(jìn)行到雙糖形式時，將改由雙糖酶繼續(xù)進(jìn)行到單糖分子方才結(jié)束。
對于脂肪成分，很顯然，它們是難溶于水的。脂肪的消化是在膽汁的作用下才得以實現(xiàn)的。最終生成的產(chǎn)物，將是甘油和脂肪酸成分，有時也會有甘油酯的存在。食品中的蛋白質(zhì)成分，大多也是不溶解于水的。當(dāng)烹調(diào)加工后，蛋白質(zhì)發(fā)生變性，就會更加提高蛋白質(zhì)成分的不溶解性。
在某些特殊的飲食情況下，人們可能直接食用天然蛋白質(zhì)，包括生牛肉絲、生肉片、生魚片、生雞蛋、鮮牛奶、鮮羊奶等等，此時往往會引起機(jī)體的相應(yīng)免疫反應(yīng)。這種反應(yīng)，與接種疫苗或器官移植時的那些反應(yīng)是類似的。
蛋白質(zhì)需要在多種蛋白酶和肽酶的作用下才能完成全部的消化，最終生成的產(chǎn)物應(yīng)該是它的組成單位氨基酸。對于人類，并不是所有的食物成分都能夠進(jìn)行消化利用的，這也就是所謂的充盈物質(zhì)。最有名的充盈物質(zhì)就是纖維素和蠟。但是，需要指出的是，不能消化利用，并不意味著這些食物成分對機(jī)體毫無用處。
具體的各種類食品成分的消化反應(yīng)，將會在相應(yīng)的章節(jié)里進(jìn)一步地加以敘述。
四、消化異常
經(jīng)過小腸和大腸消化，吸收后，不能被消化的食物成分、腸內(nèi)細(xì)菌、脫溶的腸粘膜細(xì)胞以及少量的消化酶，將作為糞便被排泄掉。攝食植物性食品大多產(chǎn)生比較多的軟質(zhì)糞便，攝食動物性食品則產(chǎn)生少量的硬質(zhì)糞便。除去不消化的多糖糞，糞便的組成基本上由食物的組成所左右。
(一)、糞便的組成
表2—8是正常人的一般排泄量及成分。
表2—8 糞便的排泄量和一般成分
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排泄量/mg·（㎏體重）－1·d－1 |
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水 分 |
910～1800 |
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固狀物 |
140～560 |
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全氮 |
11～36 |
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脂 質(zhì) |
30～100 |
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無機(jī)質(zhì) |
100～300 |
攝取普通食物時，即水分為60％～75％、固體成分為20％～30％時，糞便的固體成分中約有30％為腸內(nèi)細(xì)菌。蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪的消化吸收率將近92％～98％，消化后，被排泄出的量只是一小部分。一般情況下，全氮素的約50％是腸內(nèi)細(xì)菌帶來的，大約5％可以眼見的脂質(zhì)也是腸內(nèi)細(xì)菌的產(chǎn)物。
(二)消化障礙
在消化系統(tǒng)的消化吸收機(jī)能或附屬器官肝、膽道、胰腺的機(jī)能發(fā)生障礙時,如果攝取含有特殊成分的食物，將會由于消化功能的降低，從而呈現(xiàn)出消化不良的癥狀。一般，消化吸收不良在蛋白質(zhì)的利用或脂肪的利用比較低時表現(xiàn)得比較敏感。
l、牛奶不適癥
飲用牛奶后，表現(xiàn)出下痢、腹痛、腹脹等癥狀；具體的原因可能是下述的一種。
(1)牛奶變態(tài)反應(yīng) 牛奶蛋白質(zhì)在不完全消化時被吸收在血液中移動。新生兒和幼兒容易出現(xiàn)這種問題。當(dāng)用人工喂養(yǎng)新生兒和幼兒時，出現(xiàn)這種反應(yīng)的比例為：0.５％～10％。
(2)乳糖不適癥 小腸粘膜的雙糖類分解酶乳糖酶具有誘導(dǎo)酶的性質(zhì)。當(dāng)人們不能攝取乳糖時，容易產(chǎn)生二次活性降低，即先天性缺損癥。乳糖不適癥的發(fā)生幾率與人種有關(guān)，有色人種比白色人種要高。但是，這個發(fā)生幾率有時與乳制品攝取量的多少有關(guān)，因而常有不同的結(jié)論。在幼兒時期對乳糖不適者，成人以后對牛奶不適的發(fā)生幾率要高于正常人。
2、蛋白質(zhì)消化的障礙
在食品中，有時含有對含蛋白質(zhì)消化起障礙作用的成分。蛋白質(zhì)消化酶抑制劑中，胰蛋白酶抑制劑(簡寫TI)是最常為人們所提到的。TI在大多數(shù)植物性食品中可以見到，但是，經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚砗�，即可將其活性除掉。在被攝取的食物中，當(dāng)TI含量較多時，腸內(nèi)的蛋白質(zhì)消化就將被抑制。同時，胰腺外分泌機(jī)能亢進(jìn)，從而使大多數(shù)蛋白質(zhì)最終被排泄掉。卵白的粘蛋白也具有類似的作用。
(三)腸類發(fā)酵
1、腸類細(xì)菌
在胃中可以見到與食物一同侵入的細(xì)菌。小腸上部的食糜基本上近似于無菌狀態(tài)。大多數(shù)細(xì)菌，可以在回腸以下部位看到。在結(jié)腸附近細(xì)菌數(shù)急劇增加，可以達(dá)到lg糞便內(nèi)有 109～l010個細(xì)菌的數(shù)字。素食者比葷食者的總菌數(shù)要多。在食高碳水化合物食物時，乳酸菌容易繁殖，大腸內(nèi)容物偏酸性，食高蛋白質(zhì)食物時，容易發(fā)生蛋白質(zhì)腐敗現(xiàn)象，從而使大腸內(nèi)容物偏向堿性。
腸內(nèi)細(xì)菌對宿主的生理和營養(yǎng)影響是復(fù)雜的，針對不同的情況必須做不同的分析。
2、腐敗
腸內(nèi)發(fā)酵起因于腐敗，腐敗產(chǎn)生二氧化碳、甲烷、氫、氮、硫化氫氣體，同時還生成有機(jī)酸和胺。由膽堿的脫水和芳香族胺酸的脫二氧化碳而生成的胺是有毒的。由色氨酸生成的吲哚和糞臭素(3—甲基吲朵)是糞便發(fā)臭的主要成分。由含氮化合物的腐敗產(chǎn)生的氨被吸收在血液中運行，當(dāng)肝功能異常時，就會由于血液中氨濃度的升高而出現(xiàn)中毒。
小腸內(nèi)容物滯留時，腸內(nèi)細(xì)菌會異常增加，這時可觀察到大球性貧血癥和脂肪便癥。