书城童书身体里的那点事:奇妙而有趣的生理常识
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第15章 生命的充电器--消化和呼吸系统(1)

人的消化系统包括口腔、食管、胃、小肠、大肠等,统称为消化道或胃肠道,此外,还有肝、胆、胰腺三个消化器官。呼吸系统包括呼吸道(鼻腔、咽、喉、气管、支气管)和肺,呼吸器官的共同特点是壁薄,面积大,湿润,有丰富的毛细血管分布。进入呼吸器官的血管含少氧血,离开呼吸器官的血管含多氧血。

一、身体营养的来源--消化系统

人的消化系统包括口腔、食管、胃、小肠、大肠等,这些都是管道或管腔器官,统称为消化道或胃肠道,此外,还有肝、胆、胰腺三个消化器官。它们与消化道共同组成了人体中的消化系统。生命要靠各种养料维持,人必须不断吃进各种食物。食物进入口腔,经过消化系统的分解,变成各种细微的化学成分,对人有益的就被人体组织吸收,没用的东西就由肛门排出,完成一个食物的利用过程。

消化系统的基本功能是食物的消化和吸收,供机体所需的物质和能量,食物中的营养物质除维生素、水和无机盐可以被直接吸收利用外,蛋白质、脂肪和糖类等物质均不能被机体直接吸收利用,需在消化管内被分解为结构简单的小分子物质,才能被吸收利用。食物在消化管内被分解成结构简单、可被吸收的小分子物质的过程就称为消化。这种小分子物质透过消化管粘膜上皮细胞进入血液和淋巴液的过程就是吸收。

人在吃食物的过程中,食物中的营养物质除了维生素、水、无机盐可以被人体直接吸收利用外,蛋白质、脂肪和糖类等物质都不能被机体一时直接吸收,需经过消化作用分解成简单的分子物质,才能被二次吸收利用。

人体消化系统就是人体内对食物进行加工的系统,主要由消化道和消化腺两大部分组成。消化道包括口腔、咽、食管、胃、小肠、大肠和肛门;消化腺包括口腔腺、肝、胰以及消化管壁上许多小腺体,其主要功能是分泌消化液对食物进行化学性消化。

消化腺有小消化腺和大消化腺两种。小消化腺散在于消化管各部的管壁内,大消化腺有三对唾液腺(腮腺、下颔下腺、舌下腺)、肝和胰,它们均借助于导管,将分泌物排入消化管内。

唾液腺分泌唾液,将淀粉初步分解成麦芽糖;胃腺分泌胃液,将蛋白质初步分解成多肽;肝脏分泌胆汁,将大分子的脂肪初步分解成小分子的脂肪,被称为物理消化;胰脏分泌胰液,胰液是对糖类、脂肪、蛋白质都有消化作用的消化液;肠腺分泌肠液,将麦芽糖分解成葡萄糖,将多肽分解成氨基酸,将小分子的脂肪分解成甘油和脂肪酸,也是对糖类、脂肪、蛋白质有消化作用的消化液。

消化和吸收是人体获得能源维持生命的重要功能。食物在胃肠道内经过一系列复杂的消化分解过程,成为小分子物质,被肠道吸收、肝脏加工,变为体内物质,供全身组织利用。其余未被吸收和无营养价值的残渣构成粪便,被排出体外。

消化系统包括的器官最多,消化道直接开口于体外,食物成分在胃肠道内的消化分解主要依靠胰腺、胃肠腺分泌的水解酶,肝脏分泌的胆汁以及肠菌酶参与的酶促反应。

消化器官的活动受植物神经系统的支配,而丘脑下部是植物神经的皮层下中枢,也是联络大脑与植物神经低位中枢的重要中间环节。精神与消化道之间的关系密切,例如精神状态的变化能影响胃黏膜的血液灌注和腺体分泌,也能引起结肠运动和分泌功能的变化,因此消化系统的身心性疾病相当多见。

胃就像是人体中食物的"中间加工站"和"临时仓库",也是消化道中最膨大的部分。它位于腹腔左上部,肋骨以下,像一个倒置的茄子。

一般说来,胃的最主要功能并不是吸收食物中的营养成分,这个工作主要由小肠来完成。胃负责的任务是将大块食物研磨成小块,将食物中的大分子降解成较小的分子,便于被人体进一步吸收。

胃在消化食物过程中分泌出胃液。胃液主要是由胃蛋白酶和盐酸所组成,胃蛋白酶是一种蛋白质,它是一种无害的消化酶。但盐酸却不同,它具有很强的腐蚀性,能轻而易举地毁坏胃的组织细胞。胃酸用于杀死附在表面的细菌,蛋白酶用于将蛋白质转化成肽。

人的胃液在消化食物的同时,也对胃壁有一定的损害作用,造成一些细胞的死亡。在这期间,胃会产生很强的再生能力,迅速恢复如初。胃壁会释放碳水化合物和类脂体物质的黏液层,防止由胃腺所分泌的蛋白酶和胃酸消化胃壁自身。

肝是人体代谢的枢纽,物质在肝内的代谢也是通过复杂的酶促反应而运转的,必须以质量正常的肝细胞和充足的能量供应为条件。

肝脏是人体内最大的消化腺和非常重要的"化工厂",人体必需的许多重要营养物质都是来自这个工厂的加工品。它位于腹腔的右上部,红褐色,表面光滑,质地柔软。由腹膜形成的肝镰状韧带把肝分成左右两叶,左叶较小,右叶较大。

一般成人的肝脏约重1500克,周围有韧带与身体相连。肝脏外面包有一层膜,下部中间是肛门,里面有血管和胆管通过。肝体的基本结构是肝小叶,肝小叶中包括肝细胞、胆小管、肝窦及中央静脉等结构成分。

肝脏的功能较多,主要功能有三种:一是分泌胆汁,肝细胞每昼夜可分泌500~1000毫升胆汁,这些胆汁由肝内的毛细胆管收集后汇总到胆管流入十二指肠。胆汁的主要成分是胆盐和胆色素,胆盐是消化脂肪的重要物质。二是合成和储存营养,进入肝脏的血液,血糖成分高,肝可以将血糖合成肝糖原储存下来,此外肝还可以储存一定量的维生素和其他物质。三是保卫和解毒作用,来自体外的,或者由肠道的细菌腐败作用和体内产生的一些毒性物质,通过肝细胞的生物转化作用,可变为无毒的物质并排出体外。

正常的肝脏只是在深吸气时才能在肋下摸到。肝脏有病时会肿大。肝脏容易患的病是肝炎、肝硬化和肝癌。

人体的消化系统在消化过程中,包括机械性消化和化学性消化两种形式。

食物经过口腔的咀嚼,牙齿的磨碎,舌的搅拌、吞咽,胃肠肌肉的活动,将大块的食物变成碎小的,使消化液充分与食物混合,并推动食团或食糜下移,从口腔推移到肛门,这种消化过程叫机械性消化,或物理性消化。

化学性消化是指消化腺分泌的消化液对食物进行化学分解而言。由消化腺所分泌的消化液,将复杂的各种营养物质分解为肠壁可以吸收的简单的化合物,然后这些分解后的营养物质被小肠(主要是空肠)吸收进入体内,进入血液和淋巴液。这种消化过程叫化学性消化。

机械性消化和化学性消化两个功能同时进行,共同完成消化过程。

二、消化系统的构成

营养物质是怎么被身体吸收的呢?这就要靠我们体内的消化系统!正是因为体内的消化系统,我们每天吃的食物才能被一一分解,才能让身体充分吸收营养并排除不能吸收的物质,从而保持身体的健康成长!那么消化系统到底是什么样子的呢?

消化系统由消化道和消化腺两部分组成。消化道是一条从口腔延续至咽、食道、胃、小肠、大肠、肛门的很长的肌性管道,包括的重要器官有:口腔、咽、食管、胃、小肠(十二指肠、空肠、回肠)和大肠(盲肠、结肠、直肠)等器官。消化腺分为小消化腺和大消化腺两种。小消化腺分布于消化管各部的管壁内,大消化腺有三对:分别为唾液腺(腮腺、下颌下腺、舌下腺)、肝和胰腺,它们均属于导管,将分泌物排入消化管内。

1."食物粉碎机"--牙齿

牙齿是人体最坚硬的组织,呈白色,位于口腔内。牙齿能切割和磨碎食物,使食物更容易消化。另外,它还有保持面部外形、帮助我们发音的功能。如果没有了牙齿,我们消化一块面包的时间就要延长到一天。由此可见,健康有力的牙齿对我们的健康是多么的重要。

牙齿的主要功能是对进入口腔的食物进行咬碎、碾磨等粗加工,为食物进入胃肠道的消化做事前处理。牙齿长在上下颌骨的牙槽里,我们平日张口就能看见的是牙冠,而像树根一样埋在牙槽里的部分叫牙根。我们的牙齿分三类,分别是门牙、犬牙和臼齿。8颗门牙负责切割,一对犬牙用来撕裂柔韧性强的食物,20颗臼齿长在后面,主要负责普通食物的碾磨,它们共同担负着食物粉碎机的职能。

一般人在一生中共有两套牙齿,一套乳牙,一套恒牙,乳牙共20颗,通常在出生后6个月开始萌发,到24个月乳牙便可长齐。恒牙一般为28到32颗,通常从6岁开始与乳牙陆续交换,至13岁左右才换完。而恒牙中最后的4颗智齿,则要到20岁左右或更晚才萌出。恒牙之所以会代替乳牙,可能有两方面原因:一方面乳牙适应不了颌骨的生长速度,数量不足,无法填满上下颌;另一方面,乳牙也不够耐磨,无法对付长大后进食的各种复杂食物。所以,乳牙最后只得被又大又结实的恒牙代替了。

事实上,有些老年人也有第三套牙齿。1963年初,德国一位72岁的老太太长出了她的第三套牙齿,因此她抛弃了那副已用了40多年的假牙。1980年去世的一位147岁的巴基斯坦老妇,曾在120岁时重新长出了牙齿。我国上海奉贤县的唐吉珍老太太,1992年长出了23颗新牙,与残存的9只老牙合在一起,正好是32只满口牙。虽然年迈者长新牙的机理尚待研究,可是一旦掌握了其中规律,也许人类就可以不再为牙齿老化而烦恼了。

智齿是生长在牙龈尽头的大牙,上下左右共4颗,俗称"尽根牙",医学上称为"第三磨牙"。现代人的牙齿在不断变娇、变小、变少,而缺失最多的就是智齿了。现代人先天缺失智齿的已达20%~25%,即每4~5个人中就有1个人不长智齿,只有28颗牙。这有可能是因为现在的食物咀嚼起来不必太费劲。根据"用进废退"的原则,研究者预言,人类终将会告别智齿。

如今,牙病已经成为很多人困扰的问题。龋齿就是牙病的一种,俗称"虫牙"。它不仅会使我们牙痛,把牙"烂掉",还能引起多种疾病,严重地损害着人类的健康。所以世界卫生组织认为它是癌症和心血管疾病之外的第三位全球重点防治疾病。除龋齿外,还有多种多样的其他牙病,如牙髓炎、牙周炎、根尖周围炎、智齿冠周炎、牙本质过敏等。而大多牙病都会引起牙痛,严重的甚至会影响人的正常生活。要远离牙病,必须提前预防,比如坚持早晚刷牙,定期检查牙齿的健康状况等。

2.会"咕咕"叫的胃

你们相信胃会说话吗?当然,它并不会朗诵课文、回答问题,更不会与你聊天,但是如果你让它不舒服,那么它就会大声向你抗议。不相信吗?那么请回想一下当你吃了过多的东西,感到胃胀得难受的时候,是不是曾经听到过胃所发出的咕咕噜噜的声音呢?如果你对它的抗议置之不理,就会导致它不能正常工作,出现可怕的胃部疾病,使我们更加难受。

我们的胃是非常重要的消化器官,位于食道和十二指肠之间,是整个消化道最大的一部分。我们在前面已经介绍过,食物在口腔中进行初步的消化,之后被口腔碾碎的食物会经过食道到达胃,再开始进一步的消化。胃不断蠕动,并分泌出胃液将食物进行再加工,直到将其搅拌成糊状,再送入小肠。我们的胃就像是一个储存食物的大袋子,它可以容纳4升的食物。不过它消化食物的时间可是够慢的,仅仅消化一杯茶,它就要花上一个小时的时间,如果是牛奶、鸡蛋或肉类,时间则更长。

我们的胃每天都要分泌出1500~2500毫升的胃液,胃液可以帮助我们消化食物,胃液是水、盐酸和酶的混合物,其中盐酸的浓度为0.5%,这样的浓度足以在若干个小时之内将一大块食物完全溶解,它甚至还可以将软骨溶解掉。胃液的酸性非常可怕,它不仅会溶解掉胃中的一切食物,而且还可以轻易地破坏胃的组织细胞,在几个小时内,它就可以将胃的组织溶化掉。

你们现在一定会产生这样的疑问:既然胃液可以将胃的组织溶化掉,可是我们的胃为什么没有被溶化,而是仍然好好地在我们体内呢?别忘了我们的身体可都是具有自我保护的本领的,胃当然也不会例外。首先,在胃的内壁上面覆盖着一层厚厚的胃黏膜,是它与胃液直接接触,从而就避免了胃液进入胃的内壁,保护了胃的组织。另外,我们的胃具有很强的再生能力,每分钟胃的表面就可以产生50万个新细胞,只要三天,我们就可以再生出一个胃来。正是由于这双层的保护,才保证了胃的安然无恙。

胃溃疡是一种疼痛难忍的胃部疾病,这是我们的胃所经历的最大的威胁之一,此时它正在自己消化自己。我们不是有双保险吗?为什么还会出现这样的情况呢?这是因为在你胃中的细菌破坏了胃黏膜,这样就使得胃酸越过保护层,直接与胃壁接触。透过胃黏膜的胃酸会将胃壁消化掉一部分,在上面留下小洞,这就是我们所说的胃溃疡。一般来说,压力过大及饮食不规律的成年人比较容易患胃溃疡。

3.神奇的液体--胃酸

人类已有几百万年的历史,也与消化、胃酸打了几百万年的交道。可对胃酸的认识还只有200多年的历史。

1752年,年过古稀的意大利学者列莫,整天在关注鹞的食谱。鹞是猛禽,会吞吃小鸟,同时又能将不能消化的东西吐出来。列莫将一块海绵装进钻有许多小孔的金属容器里,随之强迫鹞吞进这金属容器。不久,鹞将容器吐了出来。列莫看看容器并无变化,而海绵却变潮湿了,比当初重了5倍。他将海绵里的汁水挤到杯子里,用舌头舔和用化学试纸测试,都证明这汁水是酸性的。把肉或骨头放进去,它们能被酸水溶解掉一些。干是列莫声称:食物之所以被消化,与这种酸性汁水有关。

不过,鹞毕竟是鸟类,我们的人的胃里是不是也有这种能够消化食物的酸性汁水呢?一位被授予罗马神父称号名叫斯帕兰让尼的人决心把它弄清楚。他用亚麻布做了一个小口袋,口袋里装有他已经咀嚼过的食物,然后他把这口袋扎好吞进胃里。由于口袋上有一根长线留在嘴的外面,所以随时可将吞进的口袋拎出来。当他经过一段时间取出口袋时,他发现这口袋里的东西"没有"了,可是口袋并没有破损,扎口袋的线也完好如初。斯帕兰让尼证明:人胃里也有酸性汁水。他同时还发现:咀嚼过的食物更容易被消化。

胃酸就这样开始被人们发现,消化过程也就这样开始被人们认识了。

又经过了许多年,人们才弄清胃中的酸性汁水就是有腐蚀作用的盐酸。至此已很清楚,这只肉口袋原来是能够分泌胃酸的"酸葫芦"。胃酸是种消化液,能够消化生肉,甚至可以溶化刀片。然而,"酸葫芦"是日夜都在不断地分泌胃酸,还是定时分泌胃酸?胃酸的多和少又是什么原因呢?对于此类的问题,大家依旧不大清楚。