消化系统

生物器官系統
(重定向自消化系統

消化系统(英語:digestive system)是多細胞生物用以進食消化食物、獲取能量和營養、排遺剩餘废物的一组器官,其主要功能為攝食消化吸收同化排遺。其中有關排遺的部分,也可歸類到排遺系統英语Excretory system的一部分引用错误:没有找到与<ref>对应的</ref>标签

动物的消化系统编辑

 
牛的消化系統一部分-胃部

動物的消化系统由構造的差異可粗分為胞內消化囊狀消化系統還有管狀消化系統

胞內消化在細胞內進行,且用偽足或細胞膜凹陷形成食泡,在與溶小體結合,利用水解酶進行分解,如海綿等單細胞生物。

囊狀消化系統具有囊狀的消化腔,通常如水螅水母海葵等水生生物,它們大都使用消化腔開口的觸手捕食獵物,而消化完之殘渣亦由同一開口排出。

管狀消化系統則擁有消化道,有口腔及肛門兩個口呈現一管狀構造。通常如蚯蚓螳螂鳥類哺乳類皆為此類。

人类的消化系统编辑

人類消化系統示意圖

人体的消化系统主要由消化道消化腺组成。一個正常男性成人的消化道大約長6.5米,由上消化道和下消化道組成。消化道是一條連接口腔和肛門的管道,由許多負責處理食物的構造組成。消化腺能分泌消化液以消化食物。

消化分為物理消化和化學消化。物理消化是指過程中不會有新物質產生,只是把大塊的食物化成小塊的食物,目的是為了增加接觸消化酶的總表面面積,加快化學消化。而化學消化的過程中有新物質產生,結構複雜食物物質會變結構簡單的食物物質。

物理消化的例子:在口腔的食物會被咀嚼,食物變成碎塊。在小腸中的脂質,會被肝臟分泌出來的膽汁乳化成小油滴。

化學消化的例子:口腔中的唾液含有澱粉酶,它會把食物中的結構複雜的澱粉質分解結構簡單的葡萄糖,所以飯粒如長時間在口腔中,會慢慢感覺到甜味。

人類的上消化道由食道組成。[1]口包含口腔黏膜唾液腺,舌頭和牙齒。在口後面是連接着一條由肌肉組成的中空管道,即食道。食道通过肌肉的收縮和放鬆,把食物向下推,穿過橫膈膜到達胃。[2]


下消化道包括腸和肛門。腸是消化系統中,由肛門之間的消化管道,為大部份化學消化過程的所在地,將食物營養吸收。 小腸環狀皺壁英语Circular folds及绒毛,與微絨毛。可以增加腸道的表面積。絨毛內包含乳糜管及微血管,乳糜管吸收脂溶性養分,如:甘油、脂肪酸、維生素ADEK等。微血管吸收水溶性養分,如:單醣、胺基酸、維生素BC等。空腸可吸收像胺基酸脂肪酸等的養分。迴腸肠绒毛可以吸收维生素B12膽汁酸,也可以吸收其他養分。 大腸盲腸,連接着闌尾結腸,包括升結腸橫結腸降結腸乙狀結腸,結腸的作用是吸收水分,但其中也有一些可以生成維生素K的細菌。直肠,是人的消化系统的一部分,它是的最后一部分,位于肛门的前面,其作用是积累粪便。当直肠中的粪便积累到一定程度后就会向大脑通知这个状态,以便排便。最後由肛門排出糞便。另外,人類进食的时候,会通过咀嚼动作将气体吞入消化道,同时进入肠道的食物也会经过细菌发酵产生较多的气体,这些气体经过人体消化道的蠕动逐渐被运送至肛门,通过放屁进而排出体外。

人類消化腺又分为小消化腺和大消化腺两种。 小消化腺是散在于消化管各部的管壁内的小腺体。这类腺体数量甚多,如胃腺肠腺等: 大消化腺位于消化道外,它们主要通过导管将分泌物排入消化道内。大消化腺主要有:三对唾液腺腮腺下颌下腺舌下腺)、肝脏胰脏

食物通過消化道需要的時間會隨許多因素而不同,吃飯後約需要一個小時的時間,胃部才會有一半排空,要二個小時胃部才會全部排空,讓食物進入小腸。小腸一半排空也需要一至二個小時,食物到達結腸約需12至50小時,會隨個別情形有很大的差異[3][4]

組織编辑

 
腸壁正常組織
gland:腺
Muscularis:肌層
submucosa:黏膜下層
circular muscle:環形肌
longitudinal muscle:縱肌
serosa:漿膜
peritoneum:腹膜
mucosa:黏膜
villi:絨毛
tubular gland:管狀腺
mesentery:腸系膜

消化道可以分為四個部份:

黏膜

黏膜是消化道的最內層,包圍管腔內,或在管內的開放空間。此層直接接觸消化的食物(食糜)。

黏膜分為三層:

  • 上皮 - 最內層。
  • 固有層 - 一層結締組織。
  • 粘膜肌層 - 一層薄的平滑肌。
黏膜下層

黏膜下層包括邁斯納神經叢(一種腸神經系統),位於肌層的內表面上。

肌層

肌層包括一個內側環形層和一個縱向外肌層。內側環形層防止食物向後移動,而縱向外肌層縮短消化道。

外膜或漿膜

在胃腸道的最外層,包括數層的結締組織

胃腸道的腹腔部分覆蓋漿膜層。漿膜層包含大部分的十二指腸的第一部分,以及所有的小腸盲腸闌尾橫結腸乙狀結腸,和直腸

臨床意義编辑

相關疾病编辑

有些疾病和症狀會影響消化系统,包括:

憩室病英语Diverticular disease是工業化國家中老人常見的症狀,一般會發生在大腸,但也可能發生在小腸。

炎症性腸病是腸壁發炎的症狀,也包括克隆氏症潰瘍性結腸炎。克隆氏症會影響整個消化道,潰瘍性結腸炎則只在大腸。克隆氏症一般認為是自體免疫性疾病,雖然潰瘍性結腸炎的處理也類似自體免疫性疾病,但目前還不清楚潰瘍性結腸炎是否是自體免疫性疾病。

影像编辑

以下是一些有關消化系统的影像檢查方式。

症狀编辑

有些症狀和消化系统的疾病有關:

  • 嘔吐,包括吐出食物或是嘔血
  • 腹瀉糞便性狀改變,糞質稀薄,或帶有液體。
  • 便秘,糞便量變少且變硬,不易排出。
  • 便血,糞便中帶有鮮紅色或黑色的血液。

其他编辑

免疫功能编辑

胃腸道是免疫系統重要的部份。[5]消化道的表面積,大約是一個足球場的表面面積[6],由於表面積大,因此需要免疫系統的工作才能防止病原體進入血液及淋巴[7][WP:V]

胃內部低pH(約為1到4之間)的環境可以殺死許多微生物。而包括免疫球蛋白A在內的黏液也可以消滅許多微生物。消化道中也有其他成份對免疫系統有幫助,例如唾液或是膽汁中的酵素。像Cyp3A4之類的酵素有逆向轉運蛋白活性,可以對抗原外來因子英语xenobiotic有解毒作用。

對健康有益的腸道菌群也可以避免可能有害的細菌在腸道中生長。種細菌在腸道中為有限的空間及食物而競爭,腸道一般會有有80-85%的益菌,其餘15-20%是可能有害的細菌。腸淋巴組織英语gut-associated lymphoid tissue也可以保持微生物的平衡。

免疫系統穩態编辑

益菌也可以建立消化系统的穩態,例如腸道和梭狀芽胞桿菌英语Clostridia之間的關係[8]。食用高纖的食物可以誘導调节T细胞的分化,這是因為丁酸鹽丙酸鹽在發酵過程中產生的短鏈脂肪酸。丁酸鹽可以誘導T细胞的分化,方式是透過增強啟動子中組蛋白H3的乙酰化,以及保持Foxp3基因的非編碼序列區域,因此可以調節T細胞,少其發炎及過敏反應。

大腸菌群编辑

大腸中有許多細菌處理人類無法分解的分子[9],例如纖維素,這是一種共生的例子,這些細菌也會產生氣體,在放屁時排出。

參考文獻编辑

  1. ^ 洪敏元/ 劉良慧. 《當代生理學》. 華杏. : 274. ISBN 9576403642 (中文(臺灣)). 
  2. ^ 淺野伍郎. 《人體學習大百科》. 瑞昇文化. : 146–149. ISBN 9575264762 (中文(臺灣)). 
  3. ^ Kim SK. Small intestine transit time in the normal small bowel study. American Journal of Roentgenology 1968; 104(3):522-524.
  4. ^ Uday C Ghoshal, Vikas Sengar, and Deepakshi Srivastava. Colonic Transit Study Technique and Interpretation: Can These Be Uniform Globally in Different Populations With Non-uniform Colon Transit Time?页面存档备份,存于互联网档案馆) J Neurogastroenterol Motil. 2012 April; 18(2): 227–228.
  5. ^ (英文)Richard Coico, Geoffrey Sunshine, Eli Benjamini. Immunology: a short course. New York: Wiley-Liss. 2003. ISBN 0-471-22689-0. 
  6. ^ (英文)Animal Physiology textbook. 
  7. ^ Animal Physiology textbook
  8. ^ Commensal microbe-derived butyrate induces the differentiation of colonic regulatory T cells. Nature. 
  9. ^ Judson Knight. Science of everyday things: Real-life earth science. Vol. 4页面存档备份,存于互联网档案馆. Gale Group; 2002. ISBN 978-0-7876-5634-8.

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外部連結编辑