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动物生理基础教学辅导(第5-6章)
中央电大农医部 闫毓秀
( 2004年11月24日)

第五章 消化

  一、本章主要内容

  1.消化道平滑肌的生理特性除包括展长性、兴奋性、持续的紧张性收缩以外,还具有基础电节律和动作电位的生理特性。

  2.哺乳动物的消化方式有物理消化、化学消化、微生物消化。

  3.物理消化主要有:口腔内的咀嚼和吞咽、胃的运动、小肠运动和大肠运动。

  4.化学消化主要指各种消化酶的消化过程,唾液中有唾液淀粉酶;单胃动物的胃内有胃蛋白酶、凝乳酶和胃脂肪酶等;小肠内的消化酶主要有胰液中的:胰蛋白酶、糜蛋白酶、羧基肽酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶等,小肠液中的:肠肽酶、肠脂肪酶、分解糖类的酶等。胃液中的盐酸和胆汁中的胆酸盐也具有重要的化学消化作用。

  5.单胃动物的大肠也具有微生物的消化作用,可将糖类物质消化为挥发性脂肪酸、CO2、CH4 ,脂肪分解为脂肪酸,蛋白质分解为氨基酸,再合成菌体蛋白。

  6.反刍动物既具有物理消化功能,又具有化学消化功能,其皱胃的消化类似于单胃动物,还具有微生物消化,并且以微生物消化为主。微生物消化主要在瘤胃和网胃进行,由纤毛虫和细菌体内的酶发酵饲料中的营养物质,将纤维素等糖类物质发酵产生挥发性脂肪酸、CO2、CH4 ;分解蛋白质为氨基酸或氨,再用于合成微生物体蛋白质,供反刍动物利用;分解脂肪为脂肪酸和甘油。

  7.家禽与哺乳动物相比,在消化上有自己的特点。食物在口腔不经过咀嚼,嗉囊具有储存食物的功能,胃分为肌胃和腺胃,肌胃主要靠机械收缩磨碎食物,腺胃分泌胃蛋白酶和盐酸。禽类的大肠由两条盲肠和一条直肠组成,盲肠内也进行微生物消化。

  8.消化后的营养物质经消化道上皮细胞进入血液或淋巴的过程为吸收,在消化道不同部位,吸收的效率是不同的。

  二、学习目标

  1.了解消化道平滑肌特性、消化道的运动、消化液的分泌、反刍动物的消化以及吸收的形式和部位、各种营养物质的吸收、家禽的消化特点

  2.掌握消化方式、反刍动物的消化特点、吸收的机制、消化腺分泌的调节。

  3.重点掌握消化、吸收、反刍的基本概念,主要消化液(胃液、胰液、胆汁、小肠液)的成分和主要作用、胃及小肠运动的形式。

  三、本章重点内容

第—节 概述

  一、消化的意义

  消化:食物在消化道内被分解为可吸收的小分子物质的过程,称为消化。

  吸收:饲料被消化后,它的分解产物经消化道粘膜的上皮细胞进入血液或淋巴液的过程,称为吸收。被吸收的营养物质由血液循环输送到身体各部分,以供利用。

  消化和吸收是两个过程,一个是食物分解的过程;一个是营养物质进入血液和淋巴的过程。

  二、消化方式

  1.物理性消化:使食物由大变小,与水消化液混合,不改变食物的化学性质。

  2.化学性消化:是指食物由消化腺所分泌酶的催化作用下,由大分子分解为小分子营养物质的过程。

  3、 生物学消化:是指消化管内的微生物所参与的消化过程。

第二节 物理的消化

  物理消化主要表现在咀嚼、吞咽和胃肠运动。

  二、单胃的运动

  (一)胃运动形式

   1. 容受性舒张

   2. 蠕动:胃壁肌肉呈波浪形,有节律的向前推进的舒缩运动。

   3. 紧张性收缩:以平滑肌长时间的收缩为特征的运动,压迫食糜向后运动。

  (二)胃的排空

  随着胃的运动,食糜分批地由胃移送入肠,这一过程称为排空。

  三、小肠的运动

  (一)小肠的运动形式

  1.紧张性收缩 小肠平滑肌的紧张性是其它运动形式有效进行的基础。

  2.分节运动 一定时间内把一段食糜分为许多小节。

  3.钟摆运动 当食糜进入一段小肠后,这一段肠的纵行肌一侧发生自律性的舒张和收缩,对侧发生相应的收缩和舒张,使肠段时而向左、时而向右摆动,肠段内的食糜就来回移动,但也很少推进。

  4.蠕动 是一种速度缓慢、使食糜向大肠方向波状推进的运动,在小肠中最常见。

第三节 化学消化

  畜禽的消化腺:包括唾液腺、胃腺、胰腺、肠腺和肝脏。这些腺体分泌的大量消化液主要参与化学性消化。

  消化液主要成分有酶、其他蛋白质、电解质和水,其中消化酶起了主要作用。

  一、单胃的消化

  (一)胃的粘膜分区

单胃动物的胃粘膜区分为贲门腺区、胃底腺区和幽门腺区.。

  (二)胃液及其分泌

  胃液主要成分有:

  1.盐酸:有壁细胞分泌,作用 (1)激活胃蛋白酶;(2)使蛋白质膨胀变性。(3)抑制和杀灭随饲料进入的微生物。(4)盐酸进入小肠后,可刺激胰液、胆汁和小肠液的分泌。

  2.胃消化酶 胃液中消化酶有胃蛋白酶、凝乳酶、胃脂肪酶等。是一组蛋白水解酶。

  3.粘液 胃液中粘液主要成分有糖蛋白。黏液分为可溶性粘液和不溶性粘液两种。 有 润滑和保护作用。

   三、小肠内的消化

  食糜由胃进入十二指肠后,食糜中大部分的营养物质在胰腺、胆汁和小肠液的化学性消化作用下,被分解为可吸收利用的小分子状态并被机体吸收。

  小肠内的消化液

   (一)胰液分泌:

  主要成分为水、电解质、有机物。电解质是碳酸氢盐和氯化物,有机物是消化酶,主要有胰淀粉酶、胰脂肪酶、蛋白水解酶类。

  (二)胆汁

  在肝内生成。平时分泌的胆汁由肝管经胆管流入十二指肠。由马、骆驼鸽子无胆囊。

  胆汁的主要生理作用:

  (1) 降低脂肪的表面张力,有利于脂肪酶的消化作用;

  (2) 促进脂肪的吸收

  (3) 促进胆汁的分泌

  (4) 增强脂肪酶的活性;

  (5) 促进脂溶性维生素A、D、E、K的吸收;

  (6) 刺激小肠的运动。

  (三)小肠液

  小肠内的腺体有小肠腺和十二指肠腺。小肠液中大部分的酶都来源于小肠粘膜的脱落上皮,在细胞崩解后释放出来。

第四节 微生物的消化

  一、单胃动物微生物的消化作用

   (一) 肉食动物大肠内的消化

  食糜内没有被小肠消化吸收的蛋白质,可以被大肠内的腐败菌分解成吲哚、粪臭素(甲基吲哚)、酚、甲酚等有毒物质。这些物质部分一部分由肠粘膜吸收入血,在肝脏内经过解毒作用后随尿排泄;另一部分则随粪便排出。

   小肠内没有被消化的脂肪和糖类,在大肠内也被细菌降解,脂肪分解成脂肪酸及甘油,糖类分解为单糖及其他产物,如草酸、甲酸、乙酸、乳酸、丁酸以及二氧化碳、甲烷、氢等。

  (二)单胃草食动物大肠内的消化作用

   草食动物的大肠消化,具有与反刍动物瘤胃相似的作用。

   大肠的内容物中,还有不少未被消化的营养物质,在微生物的作用下,被继续分解。可纤维素 40%~50%,蛋白质39%,糖24%。纤维素经发酵后产生大量挥发性脂肪酸和气体(C02、甲烷、氮及少量氢),挥发性脂肪酸可被机体吸收利用。

  大肠内的消化主要是纤维素的消化作用,其次大肠微生物还能分解蛋白质、氨基酸和尿素产生大量氨,尿素和氨可被大肠微生物用来合成蛋白质。但单胃家畜能否像反刍家畜一样可充分利用微生物蛋白,尚存在疑问。此外,大肠微生物还能合成维生素B族和K。兔有吞食自己排出软粪的习性,可以减少营养成分的损失。

  二、反刍动物微生物的消化

  反刍动物微生物的消化主要在瘤胃、网胃内进行,大肠也可进行发酵。

第五节 反刍动物的消化特点
  反刍动物微生物的复胃由瘤胃、网胃、瓣胃和皱胃组成。前三个胃黏膜无腺体,不分泌胃液,称为前胃,只有皱胃有腺上皮。

  一、物理消化

  1、反刍:反刍动物在摄食时,饲料一般不经充分咀嚼,就匆匆吞咽进入瘤胃,通常在休息时返回到口腔仔细地咀嚼,这种独特的消化活动,叫做反刍。

  反刍可分逆呕、再咀嚼、再混唾液和再吞咽四个阶段。

  2、嗳气

  瘤胃中的气体,通过食管排出体外的过程称为嗳气。

  二、微生物消化

  前胃内进行微生物消化

  (一)瘤胃和网胃的消化

  1.微生物及作用

  可消化物质的70-85%,微生物起作用。

  瘤胃微生物主要是细菌和纤毛虫。纤毛虫分为全毛和贫毛,纤毛虫含有多种酶分解糖类的酶、蛋白质分解酶、纤维素分解酶类。发酵产物为乙酸、丙酸、丁酸、乳酸、二氧化碳、甲烷、纤毛虫可提高饲料的消化和利用率,成为畜体蛋白质的重要来源之一。

  2.细菌的种类很多,有分解纤维素、分解半纤维素、分解蛋白质以及蛋白质合成和维生素合成等菌类。

   三、化学消化

  化学消化主要在皱胃进行。皱胃黏膜为腺黏膜,可分泌胃液,功能与单胃动物类似,胃液中有胃蛋白酶、凝乳酶、盐酸和黏液。

  第六节 家禽消化的特点

  家禽的消化器官包括口、咽、食管、嗦囊、腺胃、肌胃、小肠、大肠、泄殖腔以及胰腺和肝脏。家禽没有牙齿但有喙,没有结肠而有一对盲肠。

  一、口腔内消化

  家禽主要靠视觉和触觉寻找食物,用角质喙采食。家禽采食后不经咀嚼,借舌帮助很快咽下。口腔壁和咽壁分布有丰富的唾液腺,导管直接开口于粘膜,主要分泌粘液,有润滑食物的作用。

  二、嗦囊内消化

  嗉囊是食管扩大而形成的,主要功能是储存食物。

  三、胃内消化

  1.腺胃消化

  腺胃虽然分泌含盐酸和胃蛋白酶的胃液,但因为体积小,食物停留时间短,所以胃液的消化作用并不在腺胃,而主要在肌胃内进行。

  2.肌胃消化 肌胃的主要机能是靠胃壁肌肉强有力的收缩磨碎来自嗉囊的粗硬食物。

  四、小肠内消化

家禽的小肠前接肌胃,后连盲肠。小肠消化与哺乳动物基本相似。
  2.胆汁的分泌和作用 禽类的肝脏连续不断地分泌胆汁。不在进食期间,肝胆汁一部分流入胆囊而浓缩,另有少量直接经肝胆管流人小肠。

  3.肠液的分泌作用 禽类的小肠粘膜分布有肠腺,但没有哺乳动物的十二指腺。含有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、多种糖酶和肠激酶。机械刺激和促胰液素能引起肠液分泌显著增加。

  4.小肠运动 禽类的小肠有典型的蠕动和分节运动。逆蠕动比较明显,

  五、大肠内消化

  禽类的大肠有两条盲肠和一条短的直肠。饲料经小肠消化后,一部分可入盲肠,其他则进入直肠,继续消化。

  1.盲肠内消化 直肠的逆蠕动使食糜进入盲肠,再借盲肠本身的蠕动,食糜从盲肠颈部向顶部推送。直肠逆蠕动时,回盲括约肌紧闭,所以直肠内容物不会逆回小肠。

  2.直肠消化 禽类的直肠很短,食糜在其中停留时间也不长,因此消化作用不重要。主要是吸收一部分水和盐类,形成粪便后排入泄殖腔,与尿混合后排出体外。

第七节 吸收

  吸收:饲料被消化后,它的分解产物经消化道粘膜的上皮细胞进入血液或淋巴液的过程,称为吸收。被吸收的营养物质由血液循环输送到身体各部分,以供利用。

  小肠是家畜吸收营养分的主要部位。

  小肠粘膜善于吸收养分,与其结构有关。小肠粘膜表面发生皱褶和密集簇生有无数突起物——绒毛。因而,大幅度地扩大了吸收面积。在每一条绒毛的外周为一层柱状上皮细胞,这种上皮细胞具有特殊的吸收能力,在上皮细胞的肠腔边缘排列着数百条微绒毛,使吸收面积又增大了数百倍。绒毛的中轴有一条中央乳糜管促进吸收。绒毛的基底有小动脉,分支成毛细血管而入绒毛内,所吸收的养分有的就进入毛细血管。

  二、吸收的机制

  营养分在胃肠道内吸收的机理,大致可分为

  1)被动转运:滤过、扩散、渗透

  2)主动转运:

  三、各种营养物质的吸收

  (一)糖的吸收

  糖类在家畜胃肠道内经消化酶的降解作用形成单糖和双糖,只有单糖能被小肠吸收。

  (二)脂肪的吸收

  饲料中的甘油三酯(脂肪和油类)要在小肠中与胰液和胆汁混和后才开始消化过程。

  (三)蛋白质的吸收

  绝大部分的蛋白质(饲料的、内源的、微生物的和脱落粘膜的)被蛋白分解酶降解至氨基酸和小肽。游离氨基酸通过主动的需能的载体系统(具有高度的结构特异性和需要钠离子)而被吸收。

  (五)盐类和水分的吸收

  盐类主要在小肠内吸收,

  1.钠 肠腔内容物中的钠,可顺电化学梯度扩散入细胞内,然后依靠细胞基底膜或侧膜上的钠泵逆电化学梯度主动地转运入血液中。

  2.负离子 小肠内吸收的负离子主要是Cl-和HC03-。由钠泵所产生的电位(正)可促进负离子向细胞内转运。负离子也可以按浓度差独立进行被动转运。

  3.钙 钙的吸收主要通过主动转运完成的。影响钙吸收的主要因素是维生素D和有机体对钙的需要,也需要正常水平的甲状旁腺激素。

  4.水分 大部分水分在小肠及大肠内吸收。

  (六)维生素的吸收

  脂溶性维生素沿全部小肠吸收,而以十二指肠和空肠吸收为主。

  水溶性维生素除维生素B12外,显然通过被动性扩散主要在小肠前段吸收。

  维生素B12的吸收需要来源于胃粘膜的内因子,内因子与维生素B12的复合物在空肠及回肠前段被最大量吸收,并在吸收细胞内停留1~4h后,再转送到血液中。

  复习思考题:

  1. 解释名词:消化、反刍、嗳气、吸收

  2. 简述消化方式

  3. 简述消化道平滑肌的特性

  4. 单胃的运动形式有哪些?

  5. 小肠的运动形式?

  6. 胃液的主要成分及作用

  7. 小肠内有哪些消化液?

  8. 比较单胃动物和反刍动物进行微生物消化方面的异同?

  9. 家禽胃内消化有哪些特征?

  10.吸收的机制有哪些?

第六章 泌尿

  一、本章主要内容

  1.肾脏以泌尿的形式排出代谢产物和异物,使机体重要的排泄器官。

  2.尿的化学组成主要有水、无机物、有机物。水占绝大部分,无机物主要是氯化物、碳酸盐、磷酸盐,有机物主要是尿素、尿酸、肌酸酐等。

  3.尿的生成包括原尿和终尿两个过程,血浆中的一部分物质经过肾小球的滤过膜形成原尿。原尿经过肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄,绝大部分水和有用物质重吸收进入血液,并分泌和排泄无用物质形成终尿。

  4.当尿储存到一定量时,引起排尿反射。泌尿过程是连续的,但是排尿是间断的,排尿由神经反射完成。

  二、学习目标

  ▼了解尿的化学组成和理化特性、肾脏的组织学特点、膀胱和尿道的神经支配

  ▼掌握影响肾小球滤过、肾小管重吸收和分泌的因素、排尿反射

  ▼重点掌握排泄、肾单位等概念、尿的生成过程

  三、本章学习重点

第一节 尿的理化特性和组成

  一、排泄:排泄是指机体将新陈代谢过程中所产生的代谢产物,经过血液循环,通过排泄器官排出体外的过程。

  二、尿的理化特性有哪些。尿的化验的临床意义。

  尿的理化特性,颜色由淡黄至黄色,绝大多数为清亮的水样液,草食动物尿为碱性,肉

  食动物尿为酸性反应,尿量牛约6-14毫升,马约6—8升,尿的成分主要有水、尿素、尿酸,以及无机盐等。

  尿的性质和成分在—定程度上能反映体内代谢的变化和肾脏的机能,所以在家畜饲养和临床上常采用化验尿的办法,作为合理饲养和诊断治疗某些疾病的参考。

  三、尿的形成过程,影响尿生成的因素有哪些

  尿的生成包括:1)肾小球的滤过、2)肾小管和集合管的重吸收、3)肾小管和集合管的分泌、排泄作用

  (一)肾小球的滤过。

  1)滤过膜的通透性:(滤过膜由肾小球毛细血管内皮细胞、基膜、肾小囊内层上皮细

  胞构成)。

  2)有效滤过压;有效滤过压=肾小球毛细血管血压-(血浆胶体渗透压+肾小囊腔内压)

  (二)肾小管和集合管的重吸收、

  1.主动吸收

  2.葡萄糖、氨基酸、蛋白质、钠为主动重吸收

  (三)肾小管和集合管的分泌、排泄作用

  氢离子的分泌与钠离子的重吸收同时进行,钾离子的分泌与钠离子重吸收同时进行,还可以分泌氨。

  (四)影响尿生成的因素

  1.影响肾小球滤过膜作用的因素

  1)肾小球滤过膜通透性的改变,

  2)有效滤过压

  2.影响肾小管和集合管的重吸收因素

  1)原尿中溶质的改变

  2)抗利尿激素

  3)醛固酮

  原尿的生成

  循环血液经过肾小球毛细血管时,血浆中的水和小分子溶质(包括少量分子量较小的血浆蛋白),可以滤入肾小囊的囊腔而形成滤过液。这种肾小囊液除了蛋白质含量甚少之外,其他各种成分(如葡萄糖、氯化物、无机磷酸盐、尿素、尿酸和肌酐等物质)的浓度都与血浆中的非常接近,而且渗透压、酸碱度和导电性,也与血浆的相似,可以说是一种含有丰富营养和较多废物的血浆超滤液,被称为原尿。因此,原尿是在肾小囊内形成的。

  原尿通过肾小球滤过作用产生。肾小球滤过作用取决于两个因素:一是肾小球滤过膜的通透性;二是肾小球的有效滤过压。

  (二)肾小管和集合管的重吸收和分泌作用

  肾小管和集合管的重吸收是指水和溶质从肾小管液中转运至血液中;而分泌是指肾小管上皮细胞将本身产生的物质或血液中的物质转运至肾小管液中。

  肾小管和集合管的重吸收和分泌作用影响肾小管重吸收的因素主要有三个。一是原尿中溶质的浓度;二是肾小管上皮的机能状态;三是激素的作用。

  五、尿是怎样排出的

  终尿生成后,从肾乳头处滴出,经肾盏和肾盂流进输尿管,再借助输尿管的蠕动,连续不断地流人膀胱暂时积存。当尿液积存到一定贮量时,就会引起反射性的排尿动作,于是膀胱中的尿液集中经尿道而排出体外。

  七、尿生成的调节

  机体对尿生成的调节,是通过对尿生成的三个过程分别进行调节的。即对肾小球滤过、肾小管和集合管的重吸收及分泌排泄的调节。前面已提到,现在着重讨论调节尿生成的激素,主要有抗利尿素、醛固酮。

  1、抗利尿激素 抗利尿激素其主要作用:增加远曲小管和集合管对水的通透性,促进水的重吸收,从而使排尿量减少。

  2、醛固酮 醛固酮是由肾上腺皮质分泌的一种激素,其主要作用是促进远曲小管和集合管重吸收Na+,同时促进K+排出。

  五、复习思考题

  1.尿的化学组成有哪些?

  2.尿是怎样生成的?影响尿生成的因素有哪些?

  3.尿是怎样排出的?