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消化と吸収

体外から取り入れられた水や栄養分は消化管を通る間に消化され,腸で吸収されます.

消化液

成人が1日に分泌する消化液の量
 唾液:1〜1.5L
 胃液:2L
 膵液:0.7〜2.5L
 胆汁:0.3〜1.0L
 腸液:3L
合計 :7〜10L

唾液:血漿に比べ低張.K/HCO3濃度が高いのが特徴.アミラーゼを含み,デンプンを分解する.IgAを含み,細菌やウイルスに対して免疫学的活性を持つ.

胃液:H+を含み酸性である.タンパク質分解酵素の前駆体であるペプシノーゲンは6〜8種類存在し,pHが5以下になると抑制ドメインが切り離されて活性型のペプシンとなる.胃液を分泌する壁細胞にはアセチルコリン,ガストリンの他にヒスタミン受容体(H2レセプター)が存在する.

膵液:HCO3を含みアルカリ性(pH=8.1)である.糖分解酵素としてアミラーゼ.タンパク質分解酵素として,トリプシン,キモトリプシン,カルボキシペプチダーゼ,エラスターゼを含む.トリプシンは塩基性アミノ酸,キモトリプシンは6炭素環を持つアミノ酸,カルボキシペプチダーゼは遊離カルボキシル基を持つアミノ酸,エラスターゼは中性アミノ酸に特異性を持つ.脂肪の分解酵素としては膵リパーゼを分泌する.

胆汁:肝臓で作られ,胆嚢で濃縮される.有機物質を多量に含むのが特徴である.胆汁酸はステロイド骨格を持つカルボン酸である.ステロイド骨格は不溶性であるが,水酸基,カルボキシル基が親水性を与える.タウリンと結合すると水溶性が増す.レシチンを主とするリン脂質も多く含まれる.胆汁の色はビリルビンである.ビリルビンはヘムなどのポルフィリンから生成する.その他,水に不溶性のコレステロールなどを含み,濃縮された胆汁成分はミセルを形成している.

腸液:主に電解質液であり,腸内での消化吸収を助け,食物の動きをなめらかにする.また,病原菌の毒素などによって腸で炎症反応が起こると腸粘膜内にヒスタミン,セロトニン,プロスタグランジンなどが放出され,電解質液の吸収抑制.分泌促進を引き起こし,下痢になる.この仕組みを悪用するのがコレラ菌であり,コレラ毒素は細胞膜のガングリオシドGM1と結合し,細胞内に侵入,cAMP合成を強力に活性化する.その結果著しい電解質液吸収抑制と分泌促進が起こり,1日10リットルにも及ぶ激しい下痢を引き起こす.

栄養分の吸収

糖:アミラーゼなどの消化酵素で単糖にまで分解された糖はNa依存的に小腸の上皮細胞にとりこまれる.Naイオンは常に細胞外に能動輸送されているために,細胞内の濃度が低く保たれている.そのため強い内向きの電気化学的ポテンシャルが発生しており,これがNa-糖-担体の細胞内への取り込みの駆動力であると考えられる.

アミノ酸:タンパク質が分解されるとアミノ酸を生じる.中性アミノ酸はNaと共輸送される.塩基性アミノ酸は正電荷を有するので,細胞内のマイナス電荷に引き寄せられる.酸性アミノ酸は3つのNaイオンとの共輸送が1つのKイオンとの逆輸送と連結しており,正味1価のプラスイオンとして取り込まれる.アミノ酸が2つ連なった形のジペプチドはHイオンと共輸送されることが分かっている.細胞内に取り込まれたジペプチドは速やかにアミノ酸に分解される.

タンパク質:有蹄類やげっ歯類の初乳中に含まれる免疫グロブリンは,飲細胞作用によりそのままの形で吸収される.吸収された免疫グロブリンは免疫系が成熟して働きはじめるまで,幼児を感染から守る働きを持つ.

脂肪:胆汁酸の乳化作用と,膵リパーゼの働きで2ーモノグリセリドと脂肪酸に分解される.分解された脂肪酸はミセルにとりこまれ,またリン脂質やモノグリセリドはミセルの一部となって,刷子縁膜に到達する.細胞膜と親和性が高いこれらの脂質成分は細胞内の滑面小胞体内を輸送される内に,粗面小胞体で合成されたタンパク質と結合してリポタンパク質となり,ゴルジ装置を経て細胞外へと分泌される.