吸收指飼料被消化后,其分解產物經消化道黏膜上皮細胞進入血液或淋巴液的過程。
1 吸收的部位
消化管不同部位的吸收能力和吸收速度不同,這主要決定于各部分消化管的組織結構,以及食物在各部位被消化的程度和停留的時間。在口腔和食管內,食物基本上是不被吸收。在胃內,食物的吸收也很少。單胃動物可吸收酒精和少量的水分,而反芻動物的前胃能吸收相當數量的揮發性脂肪酸和氨。小腸是肉食和雜食動物吸收的主要場所,也是草食動物的重要吸收部位。至于大腸,在肉食動物由于食糜在小腸階段的消化吸收已相當充分,大腸主要是吸收水分、電解質和在小腸來不及吸收的很少量營養。但在草食動物和雜食動物的盲腸和大結腸中仍繼續進行著相當強烈的微生物發酵活動,發酵產物也主要在此吸收。
小腸之所以具有如此強大的吸收功能,一方面是因為食物在小腸內停留時間較長,且已被消化到適于吸收的小分子物質。另一方面,小腸絨毛的結構特點和小腸絨毛運動是其能充分吸收消化后產物的先決條件。
小腸絨毛的結構特點。小腸黏膜具有環行皺褶,皺褶上有大量微細的指狀突起,叫小腸絨毛。每一條絨毛的表面被覆一層柱狀上皮細胞,稱為絨毛細胞。每個絨毛細胞腸腔面的細胞膜向外突出,形成許多微絨毛,使細胞表面呈毛刷狀。由于環行皺褶、絨毛和微絨毛的存在,最終使小腸的吸收面積比同樣長短的圓筒的面積增加了約600倍。小腸前段的絨毛特別多,后段絨毛逐漸減少,大腸黏膜沒有絨毛。
小腸絨毛的內部有毛細血管、毛細淋巴管、平滑肌纖維和神經纖維網等結構。絨毛的血管系統來自一條或兩條小動脈,小動脈沿著絨毛突起不分支地流向紋狀緣,在絨毛頂部分支形成致密的毛細血管網,緊貼于上皮細胞層的下面。血液匯合形成靜脈流出絨毛,最后經腸系膜靜脈流入門靜脈。絨毛的淋巴系統由位于小腸絨毛中央部的毛細淋巴管組成,他的盲端緊貼于絨毛頂部,末端連接腸黏膜下層的淋巴管網。淋巴管內有瓣膜,可保證淋巴只做單方向流動,即將淋巴導入腸系膜淋巴管,最后經胸導管匯入血流。絨毛內的平滑肌纖維縱向分布于腸絨毛中,當他收縮時可使絨毛縮短,促使絨毛內的靜脈血和淋巴回流。
小腸絨毛的運動。動物空腹時,絨毛不活動。在消化過程中,小腸絨毛可表現兩種運動方式:一種是節律性的伸縮運動,另一種是擺動運動。這些運動可加速絨毛內血液和淋巴的流動,從而促進吸收。
當絨毛縮短時,絨毛內的血液和淋巴被擠進黏膜下層的靜脈和淋巴管網。而當絨毛重新伸長時,絨毛血管和淋巴管的壓力都很低,有利于從腸管中吸收營養物質。小腸絨毛的擺動能使他周圍的食糜形成渦流,增加了與消化終產物的接觸面積。
2 吸收的機制
被動的轉運過程主要包括濾過、擴散、滲透等作用。濾過作用有賴與薄膜兩側的流體壓力差,胃腸黏膜的上皮細胞可看作是濾過器,如果胃腸腔內的壓力超過毛細血管時,水分或其他物質就可以濾過血液。擴散作用也是物質透過薄膜的一個重要因素。如果薄膜兩側的液體壓力相等,而溶質的濃度不同,那么溶質的分子也可以從濃度高的一側擴散到另一側。例如對某些水溶性纖維素及某些糖類的吸收,起顯著作用。滲透可看作是特殊情況下的擴散。如果薄膜是一種半透膜,對于水分和一部分溶質易于透過,而對于其他一部分溶質則很難透過,于是半透膜兩側就產生不相等的滲透壓,滲透壓不相等的一側將從另一側吸引一部分水過來,以求達到滲透壓平衡。
主動轉運過程。胃腸黏膜上皮對各種營養分的吸收具有明顯的選擇性。例如,己糖分子雖然比戊糖大,但他的吸收速度反而比戊糖快,又如分子量相同的各種戊糖,吸收速度也不相同,葡萄糖和半乳糖吸收很快,而果糖卻吸收很慢。如果用某種物質使腸黏膜上皮中毒,則腸的選擇性吸收現象消失,這時吸收就只按單純的理化過程被動性轉運。
主動吸收過程主要靠上皮細胞的代謝活動,是一種需要消耗能量的、逆電化學梯度的吸收過程。營養物質的主動吸收需要有細胞膜上載體的協助。營養物質轉運時,先在細胞膜同載體結合成復合物,復合物通過細胞膜轉運入上皮細胞后,營養物質與載體分離而釋放入細胞中,而載體又轉回到細胞膜的外表面。這樣往返循環以主動吸收各種營養物質。載體系統有特異性,他表現為細胞膜上存在著幾種不同的載體系統,每一系統只運載某些特定的營養物質。載體在轉運營養物質時,須有酶的催化和供給能量,能量來自三磷酸腺苷的分解,既主要依靠膜上的各種離子泵,如鈉離子、鉀離子、ATP酶。
營養分的吸收和絨毛運動分別受神經及化學因素的調節。迷走神經興奮會促進各種營養分的吸收,而交感神經則起抑制作用。絨毛的運動部分地受腸壁粘膜下神經叢的控制,食靡的機械刺激和化學刺激都能興奮神經叢引起絨毛運動。絨毛運動也受體液因素的調節,十二指腸黏膜存在一種叫做縮腸絨毛素的激素,受食靡內鹽酸作用致活后,通過血液循環可刺激絨毛運動。