人类营养学基础/吸收
大多数消化的食物分子，以及水和矿物质，都是通过小肠吸收的。小肠的粘膜包含许多褶皱，这些褶皱覆盖着叫做绒毛的微小指状突起。反过来，绒毛又覆盖着叫做微绒毛的显微镜投影。这些结构创造了一个巨大的表面积，营养物质可以通过它被吸收。专门的细胞允许吸收的物质穿过粘膜进入血液，在那里它们被血液带到身体的其他部位进行储存或进一步的化学变化。这个过程的一部分随不同类型的营养物质而变化[1]
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在经过食道和食道括约肌后，食团进入胃。胃被称为“食物的临时储存单元”（Wiley 2013）。在胃里，食团与来自胃的分泌物混合，这些分泌物具有很高的酸性。混合后，食团变成食糜。食糜是未完全消化的食物和胃分泌物的混合物。胃里确实会发生一些吸收，但是，主要的吸收发生在小肠里。胃壁包含两层肌肉，在胃的内层有胃小凹和胃腺，分泌胃液。胃液包含水、粘液、盐酸和胃蛋白酶原。胃液是由一种叫做胃泌素的激素刺激和分泌的。胃泌素在食物进入胃后分泌，并由局部神经的拉伸发出信号（Wiley 2013）。胃蛋白酶原也由胃腺产生，是胃液的一部分，是一种杀死食物中存在的细菌的酶。胃蛋白酶原在胃酸的作用下被激活形成胃蛋白酶，胃蛋白酶将蛋白质分解成更短的氨基酸链，从而帮助消化（Wiley 2013）。一旦食糜通过胃，它就会通过幽门括约肌进入小肠。食物在大约 4 到 5 个小时内才会完全从胃中排空。幽门括约肌有助于调节食物从胃中排空的速率。当一个人吃高脂肪餐时，食糜可能在胃中停留更长时间，因为某些激素的释放会减缓胃肠道运动。其他可能减缓胃排空速度的因素包括运动、悲伤或恐惧（Wiley 2013）。（Postlethwaite）
胃里的内容物移到小肠进行进一步的消化和吸收。小肠由多个部分组成，第一个是十二指肠，一个 c 形的空心内脏（Luijkx & Jones, 2005）。当胃里的内容物第一次进入十二指肠时，它具有很高的酸性。为了中和酸性内容物，胆汁和胰腺分泌的碱性汁液的组合进入十二指肠，为进一步消化做好准备。胃和十二指肠功能障碍非常普遍，会导致胃灼热、消化不良和上腹痛。总的来说，矿物质、维生素和其他营养物质的吸收从小肠的第一部分开始（胃和十二指肠，2015）。
小肠的第二部分由空肠组成，大约长 3 到 6 英尺。Treitz韧带标志着空肠和回肠之间的区别。绒毛覆盖空肠内表面上的粘液膜，用于吸收。与十二指肠和回肠相比，绒毛更长（Belsley, 2015）。在胃里的内容物在十二指肠被分解后，它会移动到这里，空肠的内壁会吸收营养物质。小肠的这一部分有许多环形褶皱，这增加了表面积，以便最大程度地吸收。空肠通过吸收身体可以利用的营养物质和水来帮助进一步消化胃里的内容物。它是小肠近端五分之二的部分，呈羽毛状，位于左上腹部（Jones, 2005）。
小肠的最后部分由回肠组成。在蠕动过程中，回肠的肌肉壁混合并推动食物向大肠移动。回肠内有绒毛，增加了吸收表面积。这里吸收的营养物质被转移到血流和肝脏。水、一些维生素和纤维仍然未被消化，并在大肠中进一步分解（回肠的作用是什么？，2006）。
结肠是大肠最长的部分，位于腹腔。它分为四个部分，分别是升结肠、横结肠、降结肠和乙状结肠。经过小肠后，水、纤维和一些维生素与粘液和细菌混合形成粪便。粪便将通过结肠，结肠内壁将吸收一些维生素、矿物质和水。粪便将继续向下移动到结肠，直到到达乙状结肠的壁，在那里它们会收缩并导致粪便进入直肠（大肠，2015）。
结肠是消化过程的最后阶段，食物中剩余的物质在这里被吸收。结肠吸收的主要物质是水，同时结肠也吸收钠离子和氯离子（R. Bowen, 1998）。与小肠不同，结肠在吸收食物中的营养物质方面没有起到很大作用，它更多地起着身体想要保存和作为废物排出之间的最终分隔作用（Sandle, 1998）。
结肠的结构组成如下
结肠是消化系统的重要组成部分，由以下几个部分组成：盲肠 - 大肠的起始部分，用于储存食物残渣，等待进入结肠；升结肠 - 较细的管道，用于进一步消化食物残渣；右结肠曲 - 结肠向右弯曲的部分；横结肠 - 结肠中最大的部分，运动最活跃，形状略微凹陷；降结肠 - 结肠向下延伸的部分，通向直肠；乙状结肠（左结肠曲） - 结肠最终向左弯曲的部分；肛门 - 结肠的末端，用于排出粪便。所有这些结构均来自加拿大癌症协会。
结肠吸收不同物质的方式不同。对于钠离子，它们通过结肠内部的空间（即腔）被主动钠泵（位于上皮细胞膜上）跨过结肠内层（即上皮）运输（R. Bowen, 1998）。
氯离子通过交换过程被吸收。结肠分泌碳酸氢根离子到腔内，这有助于氯离子通过上皮细胞被吸收（R. Bowen, 1998）。
最后，水通过人体在小肠中使用的常规渗透过程被吸收。然后，水直接从腔内扩散到血液中（R. Bowen, 1998）。一旦所有物质从消化后的食物中被吸收，所有废物都会通过粪便排出。大多数粪便的成分为75%的水和25%的固体，其中大部分是细菌和未消化的有机物（R. Bowen, 1998）。
结肠的吸收过程是维持人体规律性的重要步骤。在这里吸收的水和其他物质确保了摄入的任何东西都不会浪费。人体是一个高度复杂的系统，需要许多专门的输入才能实现效率，而结肠的吸收过程确保了身体获得所需的物质。
参考资料
结肠和直肠的解剖和生理学 - 加拿大癌症协会。 (n.d.). Retrieved July 27, 2015, from http://www.cancer.ca/en/cancer-information/cancer-type/colorectal/anatomy-and-physiology/?region=bc Bowen, R. (1998). 大肠中的吸收、分泌和粪便形成。 Retrieved July 27, 2015, from http://arbl.cvmbs.colostate.edu/hbooks/pathphys/digestion/largegut/absorb.html Bowen, R. (1995). 水和电解质的吸收。 Retrieved July 27, 2015, from http://www.vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/digestion/smallgut/absorb_water.html Sandle, G. (1998). 人体结肠的盐和水吸收：现代评价。 Retrieved July 27, 2015, from http://gut.bmj.com/content/43/2/294.full
3.3.2 运输
[edit | edit source]扩散
[edit | edit source]在营养学研究中，扩散这个词通常用来讨论微量营养素（如特定离子）的吸收及其跨膜净变化，从高浓度区域到低浓度区域。由于这些粒子是随机运动的（Philbert 2），扩散不需要能量或蛋白质参与，因为“扩散”通过膜的物质足够小，可以穿过细胞的脂质双层。胃肠道内的营养物质浓度很高，通过吸收和扩散进入血液，血液中这些营养物质的浓度较低，以便被人体利用。
协助扩散
[edit | edit source]在营养学研究中，协助扩散与正常扩散非常相似，因为它们都是分子和大型离子跨脂质双层膜向下浓度梯度自然运动的。协助扩散与正常扩散一样，不需要能量，是无活性的；然而，离子、分子太大，必须通过跨膜整合蛋白（Pratt 264）运输。这些蛋白质“促进”大型离子、宏量营养素的运输，因为它们被动地向下浓度梯度移动。
主动运输
[edit | edit source]利用能量和蛋白质泵将物质进出质膜（Singer）。一个很好的例子是钠钾泵。主动运输将分子逆电化学梯度移动，需要能量 (Karp, 2008)。主动运输使用运输蛋白，但利用 ATP 的形式的能量来逆梯度移动营养物质，从低浓度区域到高浓度区域。需要能量来克服扩散和渗透的影响。该机制从光吸收、ATP 水解或其他共同作用的机制中获取能量，从而将粒子通过它们的浓度梯度移动 (Karp, 2008)。
Endocytosis and Exocytosis
当分子太大而无法使用被动或主动运输穿过膜时，就会发生内吞作用和外排作用。膜向内折叠形成空腔或囊，包围和吞噬分子。然后，膜分解，内容物被释放到另一侧。内吞作用是指分子进入细胞膜，而外排作用是指分子退出细胞膜。
Karp, Gerald. (2008) 细胞和分子生物学 (第 5 版)。Hoboken, NJ: Wiley
3.3.3 循环系统
[edit | edit source]血液
[edit | edit source]当葡萄糖被吸收时，它会进入血液。血液中葡萄糖的浓度受肝脏和胰腺分泌的激素调节。它由心脏（Whitney 82）泵出。
循环系统包括动脉、毛细血管、静脉、血管和心脏。心脏是系统中最重要的器官，其主要功能是将血液泵送到全身。信息会告诉心脏何时泵血以及根据需要泵送多少血液 (Kids Health, 2015)。血液循环系统非常复杂，涉及许多部分和器官系统。血液循环系统由血管组成，其中血液流动与心脏连续，心脏充当泵。当血液通过血管系统流动时，它会根据需要运输物质，在需要的地方拾取并输送。
血液在全身的流动路线如下：右侧心脏的血液通过肺动脉排出。然后，这种血液在肺部失去二氧化碳，并获得氧气。然后它通过肺静脉流向左侧心脏。血液也可以通过主动脉离开左侧心脏，主动脉是将血液泵送到全身的主要动脉。从主动脉，血液可以流向下半身或头部和上半身。流出主动脉的血液，如果流向下半身，就可以流向消化道，然后流向肝脏，或者流向腿部、骨盆和肾脏。之后，血液会回到右侧心脏。淋巴液是一种从人体组织（包括消化系统）中提取的无色液体，它会进入血液，然后被带到右侧心脏 (Whitney & Rolfes, 2013)。
不同的器官系统在血管系统中发挥着不同的作用。人体组织从血液中获取营养物质，并将二氧化碳等废物回输到血液中。肺部进行二氧化碳和氧气交换，而消化系统提供营养物质。最后，肾脏充当血液中废物（不包括二氧化碳）的过滤器，并将其以尿液的形式排出 (Whitney & Rolfes, 2013)。
体循环为所有需要功能性血液的不同的身体组织提供血液。它携带左心室中的含氧血，从主动脉流出，通过动脉，到达组织中的毛细血管。血液在毛细血管中循环，在那里与细胞发生某些交换，然后汇集到静脉中。脱氧血通过这些静脉返回到心脏的右侧或右心房 (Systemic Circulation, 2015)。简而言之，血液流动路线如下：心脏→动脉→毛细血管→静脉→心脏 (Whitney & Rolfes, 2013)。
参考资料
Whitney & Rolfes (2013). 营养学理解，第 14 版。Cengage 学习。
全身循环 (2015)。检索自：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmedhealth/PMHT0023062/
儿童健康 (2015)。检索自：http://kidshealth.org/parent/general/body_basics/heart.html
在人体内，淋巴系统是另一个负责吸收营养的器官系统。它由松散组织的导管和血管组成，这些导管和血管将液体朝心脏方向移动。该系统允许通过单向通道从组织空间进入血液来吸收营养物质 (Whitney 82)。淋巴系统不同于血管系统，因为它没有泵机制；相反，淋巴（一种透明的淡黄色液体，缺乏红血球和血小板）在间质液中流动并汇集到小血管中。被称为乳糜管的淋巴管吸收胃肠道内的脂肪酸巨量营养素。虽然大多数其他微量营养素和巨量营养素通过小肠被吸收，并由血管系统直接输送到肝脏，但只有大脂肪和脂溶性维生素由淋巴系统运输。富含营养的脂肪淋巴，称为乳糜，然后被输送到位于心脏背侧的胸导管（淋巴系统的主要血管）中收集。从胸导管，液体被输送到锁骨下静脉，在那里淋巴及其营养物质通过血流与血管系统融合。然后血管系统将脂肪酸和脂溶性维生素输送到它们在体内的所需位置。
脂肪吸收
脂肪的吸收比其他营养物质的吸收更为详细。脂肪的吸收首先从将脂肪转化为水溶性分子开始。胆汁酸乳化脂肪，以便消化酶（如脂肪酶）可以水解它们并释放游离脂肪酸和单甘油酯。然后脂肪通过简单扩散进入肠上皮细胞膜的脂质双层。为了使分子在血液中运输，胆固醇、甘油三酯和其他更大的脂质使用脂蛋白进行运输。一种称为乳糜微粒的大脂蛋白通过淋巴管运输颗粒，以便输送到血流中 (Goodman, 2010)。较小的游离脂肪酸通过肝门静脉直接进入血液流向肝脏。小肠上部是脂肪吸收最丰富的部位，但也吸收回肠。
血液和糖吸收
血液在将葡萄糖分子从回肠的粘膜细胞输送到门静脉中起着重要作用。糖受肠腔中 Na+ 浓度的影响，如果 Na+ 浓度高，则上皮细胞中的糖摄入被抑制。葡萄糖和 Na+ 共享相同的载体分子，这导致当细胞内 Na+ 浓度低时，Na+ 和葡萄糖一起进出细胞 (Ganong, 1999)。Na+ 被运输到侧向细胞间隙，而葡萄糖扩散到血液中。半乳糖也随葡萄糖一起移动，然而其他糖分子有自己的载体，或者通过简单扩散被吸收 (Ganong, 1999)。
维生素吸收
维生素分为脂溶性和水溶性。脂溶性维生素，如维生素 A、D、E 和 K，首先被吸收进入淋巴，然后进入血液，其中许多需要蛋白质载体。这些维生素储存在与脂肪相关的细胞中，不太容易被排泄。水溶性维生素，如 B 族维生素和维生素 C，直接被吸收进入血流，自由流动，并容易通过尿液排泄。
参考资料
Ganong, William F. (1999). 医学生理学回顾 (第 12 版)。纽约，纽约州：Appleton & Lange Goodman, Barbara E. (2010). 人体主要营养物质消化吸收的见解。美国生理学会。34 (2), 44-53.
3.3.4 吸收方法
一旦食物进入消化系统，身体就会采取措施吸收其营养物质，大约在咀嚼和摄入食物后四到五个小时。大多数吸收发生在小肠中，小肠上覆盖着称为绒毛的突起，绒毛由称为微绒毛的更小的结构组成。绒毛不断运动，试图捕获它们路径中的所有营养物质，从而在消化酶（如胃蛋白酶和胃蛋白酶原）的帮助下进一步分解它们。胃蛋白酶是蛋白质分解的第一个酶，然后由辅助酶完成，其中包括胃蛋白酶原。不同的巨量营养素、维生素和矿物质类别都是通过独特的过程吸收的。一旦营养物质被这些结构捕获，它就会进入血液或淋巴系统。较小的分子以及水溶性维生素通常直接被输送到血液中，然后被输送到肝脏。较大的分子和脂溶性分子聚集在称为乳糜微粒的结构中，然后进入淋巴系统。乳糜微粒首先绕过肝脏，并在靠近心脏的位置进入血流。由于脂肪不溶于水，因此乳糜微粒的形成允许这些疏水分子通过含有水的血流运输，然后到达它们适当的目的地。
3.3.5 优化吸收
将一种类型的食物与另一种类型的食物一起食用时会抑制特定营养物质的吸收，这是一个都市神话。相反，人们发现，将一种食物与另一种食物一起食用实际上可以优化不同食物中营养物质的吸收。通过将特定的食物组合在一起，个人可以增强他们身体以最充分的方式利用每种营养物质的能力。研究表明，营养物质的总体吸收是膳食总体成分的结果，而不是完全由单个食物项目决定的。例如，维生素 D 是钙吸收所必需的。如果没有它，个人容易患上骨软化症（由于缺乏维生素 D 而引起的骨骼软弱）或骨质疏松症（由于缺乏钙而引起的骨骼软弱）。因此，在牛奶或酸奶等乳制品中同时存在维生素 D 和钙将优化这些营养物质的吸收。如果没有维生素 D 的存在，钙就会通过身体不被识别和吸收。此外，另一个例子可能是橙子片中的维生素 C 可以帮助菠菜沙拉中铁的吸收。营养物质的生物利用度也可以通过更广泛的方法来提高。例如，食用含有脂肪和脂溶性维生素的膳食会增加这些维生素的吸收。
参考资料
Florkin, M. (1970). 包装到乳糜微粒中。在脂质代谢中。阿姆斯特丹：爱思唯尔。
Saunders, R. (1998). 膳食参考摄入量，用于确定营养素最高摄入量的风险评估模型。华盛顿特区：国家科学院出版社
Steenbock, H. (1970). 定义营养生物利用度。在脂溶性维生素中。威斯康星州麦迪逊：威斯康星大学出版社。
Sun, D. (1967). 科学史片段。在胃蛋白酶、粘液和临床分泌研究中。纽约，纽约州：纽约科学院。
Belsley, 博士。S. (2015)。你的小肠和消化。检索自 http://www.laparoscopic.md/digestion/intestine Jones, 博士。J. (2005)。空肠。从 http://radiopaedia.org/articles/jejunum 检索
大肠。 (2015)。检索自 http://www.gesa.org.au/content.asp?id=100
Luijkx, 博士。T. 和琼斯博士。J. (2005)。十二指肠。检索自 http://radiopaedia.org/articles/duodenum
Philibert, J. (2005)。一个半世纪的扩散：菲克、爱因斯坦，之前和之后。扩散基础，2(1)，1-10。
Pratt, Charlotte Amerley; Voet, Donald; Voet, Judith G. (2002). 生物化学基础升级。纽约：Wiley。第 264-266 页。
Whitney, E. 和 Rolfes, S. R. (2007)。理解营养。Cengage 学习。
胃和十二指肠。 (2015)。检索自 http://www.ddc.musc.edu/public/organs/stomach.html
回肠的作用是什么？。 (2006)。检索自 http://www.innovateus.net/health/what-role-ileum