西方营养学---营养师培训教材

第一章

人体构成及食物的消化吸收

第一节  人体构成

人体是以物质为基础的一个有机体，根据人们对机体认识的程度，可以从五个层次上来认识人体，即原子水平、分子水平、细胞水平、组织水平以及最后整体水平。

一、原子水平

在原子水平上，目前已知的元素有一百三十余种，其中人体内含有的元素有六十多种，主要为氧、氢、碳、氮、钙及磷等，其中氧含量约为65％，碳约为18％，氢约为10%，氮为3.0%，钙为2.0%，磷为1.0%。氧、碳、氢、氮就占了人体总重量的96％。其他元素虽然在人体内所占的比例很小，但并不代表着它们不重要，如血红蛋白是体内氧的携带者，而铁则是血红蛋白的重要组成成分。

二、分子水平

在分子水平上，人体是由蛋白质、脂类、碳水化合物、水及矿物质等构成的。一名体重为65kg 男性为例，其体内的水量约为40kg，占体重的60％多；脂类约为9kg，占体重的14％，其中估计有lkg 为生命活动所必需，其余为能量贮备，可以根据热人体的活动状况而改变；蛋白质约为llkg，占体重的17％，大部分蛋白质在身体内作为基本构成成分而存在，损失超过2kg 就会导致严重的生理功能失调。碳水化合物在体内主要是以糖原形式存在，可以用于消耗的贮备不超过200g。

三、细胞水平

在细胞水平上，人体是由细胞、细胞外液及细胞外固体组成的。细胞是身体行使功能的主要组分。按照细胞存在的组织通常将其分为肌肉细胞、脂肪细胞、上皮细胞、神经细胞等类型。

四、组织水平

在组织水平上，人体是由组织、器官及系统构成的，这样体重就等于脂肪组织、骨骼肌、骨、血及其他如内脏器官等的总和。脂肪组织包括脂肪细胞、血管及一些支撑性结构成分，是贮存脂肪的主要地方。骨骼肌有400 多块，占体重的比例因性别、年龄不同而有差异。成年男性约占40％，成年女性约占35％。四肢肌约占全身肌肉重量的80％，其中下肢肌约50％，上肢肌约占30％。正常人的总血量占体重的8％左右。一个50kg 体重的人，约有血液4000ml，而真正参与循环的血量只占全身血液的70％～80％，其余的则贮存在肝、脾等“人体血库”内，当人体出现少量失血时，贮存在“人体血库”中的血液，便会立即释放出来，随时予以补充。骨骼是人体的支架系统。有206 块骨头，成年人骨骼的重量大约有9kg。

五、整体水平

需要说明的是，人体在各个水平上的构成是一个动态的过程。对一个个体来说，在胎儿、婴儿、幼儿、青春期、成年、老年等各个时期，身体成分会呈现一定的变化，在疾病、应激等状态下也会发生一定的改变。但通常情况下，在某一特定时间内，如以月或年为单位来衡量时，人体的构成在各个水平上都是相对稳定的，就是说，各组成部分间呈现稳定的定量关

系。所以，可以通过在整体水平上的人体测量确定各个水平上身体的构成。这也是身高、体重、皮褶厚度、体质指数(BMI)等人体测量学指标在人体营养状况评价中得到普遍应用的理论基础之一。

第二节  食物的消化吸收

人体摄人的食物必须在消化道内被加工处理分解成小分子物质后才能进入体内，这个过程称为消化(digestion)。消化是由消化道来完成的，人的消化道由不同的消化器官相延续而成。消化有两种方式：一种是通过机械作用，把食物由大块变成小块，称为机械消化；另一种是在消化酶的作用下，把大分子变成小分子，称为化学消化。通常食物的机械消化与化学消化是同时进行的。食物经消化后，其中所含营养素所形成的小分子物质通过消化道进入血液或淋巴液的过程，称为吸收(absorption)。

一、消化系统的组成与功能

(一)口腔

口腔位于消化道的最前端，是食物进入消化道的门户。口腔内参与消化的器官有：

1.牙齿 牙齿是人体最坚硬的器官，通过牙齿的咀嚼，食物由大块变成小块。

2.舌 在进食过程中，舌使食物与唾液混合，并将食物向咽喉部推进，用以帮助食物吞咽；同时舌是味觉的主要器官。

3.唾液腺 人的口腔内有3 对大的唾液腺：腮腺、舌下腺、颌下腺，还有无数散在的小唾液腺，唾液就是由这些唾液腺分泌的混合液。

唾液为无色、无味近于中性的低渗液体。唾液中的水分约占99.5％，有机物主要为粘蛋白，还有唾液淀粉酶、溶菌酶等，无机物主要有钠、钾、钙、硫、氯等。

唾液的作用

①唾液可湿润与溶解食物，以引起味觉；

②唾液可清洁和保护口腔，当有害物质进人口腔后，唾液可起冲洗、稀释及中和作用，其中的溶菌酶可杀灭进人口腔内的微生物；

③唾液可使食物细胞粘成团，便于吞咽；

④唾液中的淀粉酶可对淀粉进行简单的分解，但这一作用很弱，且唾液淀粉酶仅在口腔中起作用，当进人胃与胃液混合后，pH 值下降，此酶迅速失活。食物在口腔内的消化过程是经咀嚼后与唾液合成团，在舌的帮助下送到咽后壁，经咽与食管进入胃。食物在口腔内主要进行的是机械性消化，伴随少量的化学性消化，且能反射性地引起胃、肠、胰、肝、胆囊等器官的活动，为以后的消化做准备。

(二)咽与食管

咽位于鼻腔、口腔和喉的后方，其下端通过喉与气管和食管(esophagus)相连，是食物与空气的共同通道。当吞咽食物时，咽后壁前移，封闭气管开口，防止食物进入气管而发生呛咳。食团进入食管后，在食团的机械刺激下，位于食团上端的平滑肌收缩，推动食团向下移动，而位于食团下方的平滑肌舒张，这一过程的往复，便于食团的通过。

(三)胃

胃位于左上腹，是消化道最膨大的部分，其上端通过贲门与食管相连，下端通过幽门与十二指肠相连。胃的肌肉由纵状肌肉和环状肌肉组成，内衬粘膜层。肌肉的舒缩形成了胃的运动，粘膜层则具有分泌胃液的作用。

1.胃的运动

(1)胃的容受性舒张：胃在充盈的状态下体积可增大到1000～1500ml，使胃可以很容易的接受食物而不引起胃内压力的增大。胃的容受性舒张的生理意义是使胃的容量适应于大量食物的涌入，以完成储存和预备消化食物的功能。

(2)紧张性收缩：胃被充满后，就开始了它的持续较长时间的紧张性收缩。在消化过程中，紧张陛收缩逐渐加强，使胃腔内有一定压力，这种压力有助于胃液渗入食物，并能协助推动食物向十二指肠移动。

(3)胃的蠕动：胃的蠕动由胃体部发生，向胃底部方向发展。蠕动的作用是使食物与胃液充分混合，以利胃液的消化作用并把食物以最适合小肠消化和吸收的速度向小肠排放。

2.胃液 胃液为透明、淡黄色的酸性液体，pH 为0.9～1.5。胃液主要由以下成分组成：

(1)胃酸：胃酸由盐酸构成，由胃粘膜的壁细胞分泌。胃酸主要有以下功能：

①激活胃

蛋白酶原，使之转变为有活性的胃蛋白酶；

②维持胃内的酸性环境，为胃内的消化酶提供最合适的pH，并使钙、铁等矿质元素处于游离状态，利于吸收；

③杀死随同食物进入胃内的微生物；

④造成蛋白质变性，使其更容易被消化酶所分解。

(2)胃蛋白酶：胃蛋白酶是由胃粘膜的主细胞以不具活性的胃蛋白酶原的形式所分泌的，胃蛋白酶原在胃酸的作用下转变为具有活性的胃蛋白酶。胃蛋白酶可对食物中的蛋白质进行简单分解，主要作用于含苯丙氨酸或酪氨酸的肽键，形成脲和胨，但很少形成游离氨基酸，当食糜被送人小肠后，随pH 升高，此酶迅速失活。

(3)粘液：粘液的主要成分为糖蛋白。它覆盖在胃细胞膜的表面，形成一个厚约500μm的凝胶层，具有润滑作用，使食物易于通过；粘液还保护胃黏膜不受食物中粗糙成分的机械损伤；粘液为中性或偏碱性，可降低HCl 胃酸酸度，减弱胃蛋白酶活性，从而防止酸和胃蛋白酶对胃细胞膜的消化作用。

(4)内因子：由壁细胞分泌，可以和维生素B12 结合成复合体，有促进回肠上皮细胞吸收维生素B12 的作用。

(四)小肠

小肠是食物消化的主要器官。在小肠，食物受胰液、胆汁及小肠液的化学性消化。绝大部分营养成分也在小肠吸收，未被消化的食物残渣，由小肠进入大肠。小肠位于胃的下端，长5～7m，从上到下分为十二指肠、空肠和回肠。十二指肠长约25cm，在中间偏下处的肠管稍粗，称为十二指肠壶腹，该处有胆总管的开口，胰液及胆汁经此开口进入小肠，开口处有环状平滑肌环绕，起括约肌的作用，称为Oddi 括约肌，防止肠内容物返流入胆管。

1.小肠的运动

(1)紧张性收缩：小肠平滑肌的紧张性是其他运动形式有效进行的基础，当小肠紧张性降低时，肠腔扩张，肠内容物的混合和转运减慢；相反，当小肠紧张性增高时，食糜在小肠内的混合和转运过程就加快。

(2)节律性分节运动：由环状肌的舒缩来完成，在食糜所在的一段肠管上，环状肌在许多点同时收缩，把食糜分割成许多节段；随后，原来收缩处舒张，而原来舒张处收缩，使原来的节段分为两半，相邻的两半则合拢为一个新的节段。如此反复进行，食糜得以不断地分开，又不断地混合。分节运动的向前推进作用很小，它的作用在于：

①使食糜与消化液充分混合，便于进行化学性消化；

②使食糜与肠壁紧密接触，为吸收创造条件；

③挤压肠壁，有助于血液和淋巴的回流。

(3)蠕动：蠕动是一种把食糜向着大肠方向推进的作用。蠕动由环状肌完成。由于小肠的蠕动很弱，通常只进行一段短距离后即消失，所以食糜在小肠内的推进速度很慢，为1～2cm／min。

2.进入小肠的消化液

(1)胰液：胰液是由胰腺的外分泌腺部分分泌，所分泌的胰液进入胰管，流经胰管与胆管合并而成的总胆骺位于十二指肠处的总胆管开口进入小肠。胰液为无色、无嗅的弱碱性液体，pH 值为7.8～8.4，含水量类似于唾液；无机物主要为碳酸氢盐，其作用是中和进入十二指肠的胃酸，使肠细胞膜免受强酸的侵蚀，同时也提供了小肠内多种消化酶活动的最适pH 值；有机物则为由多种酶组成的蛋白质。

①胰淀粉酶：为α淀粉酶；

②胰脂肪酶类：胰液中消化脂类的酶有胰脂肪酶、磷脂酶A2、胆固醇酯酶和辅脂酶；

③胰蛋白酶类：胰液中的蛋白酶基本上分为两类，即内肽酶和外肽酶。胰蛋白酶、糜蛋白酶和弹性蛋白酶属于内肽酶；外肽酶主要有羧基肽酶A 和羧基肽酶B。胰腺细胞最初分泌的各种蛋白酶都是以无活性的酶原形式存在的，进入十二指肠后被肠致活酶所激活。

除上述三类主要的酶外，胰液中还含有核糖核酸酶和脱氧核糖核酸酶。胰液中的所有酶类的最适pH 值为7.0 左右。

(2)胆汁：胆汁是由肝细胞合成的，储存于胆囊，经浓缩后由胆囊排出至十二指肠。胆汁是一种金黄色或橘棕色有苦味的浓稠液体，其中除含有水分和钠、钾、钙、碳酸氢盐等无机成分外，还含有胆盐、胆色素、脂肪酸、磷脂、胆固醇和细胞蛋白等有机成分。胆盐是由肝脏利用胆固醇合成的胆汁酸与甘氨酸或牛磺酸结合形成的钠盐或钾盐，是胆汁参与消化与

吸收的主要成分。一般认为胆汁中不含消化酶。

胆汁的作用是：

①胆盐可激活胰脂肪酶，使后者催化脂肪分解的作用加速；

②胆汁中的胆盐、胆固醇和卵磷脂等都可作为乳化剂，使脂肪乳化呈细小的微粒，增加了胰脂肪酶的作用面积，使其对脂肪的分解作用大大加速；

③胆盐与脂肪的分解产物如游离脂肪酸、甘油一酯等结合成水溶性复合物，促进了脂肪的吸收；

④通过促进脂肪的吸收，间接帮助了脂溶性维生素的吸收。此外，胆汁还是体内胆固醇和胆色素代谢产物排出体外的主要途径。

(3)肠液：小肠液是由十二指肠腺细胞和肠腺细胞分泌的一种弱碱性液体，pH 约为7.6。小肠液中的消化酶包括氨基肽酶、α-糊精酶、麦芽糖酶、乳糖酶、蔗糖酶、磷酸酶等；主要的无机物为碳酸氢盐；小肠液中还含有肠致活酶，可激活胰蛋白酶原。

(五)大肠

人类的大肠内没有重要的消化活动。大肠的主要功能在于吸收水分，大肠还为消化后的食物残渣提供临时储存场所。一般地，大肠并不进行消化，大肠中物质的分解也多是细菌作用的结果，细菌可以利用肠内较为简单的物质合成B 族维生素和维生素K，但更多的是细菌对食物残渣中未被消化的碳水化合物、蛋白质与脂肪的分解，所产生的代谢产物也大多对人

体有害。

1.大肠的运动 大肠的运动少而慢，对刺激的反应也较迟缓，这些有利于对粪便的暂时储存。

(1)袋状往返运动：由环状肌无规律的收缩所引起，可使结肠袋中的内容物向两个方向作短距离位移，但并不向前推进。

(2)分节或多袋推进运动：由一个结肠袋或一段结肠收缩完成，把肠内容物向下一段结肠推动。

(3)蠕动：由一些稳定向前的收缩波组成，收缩波前方的肌肉舒张，后方的肌肉收缩，使这段肠关闭合并排空。

2.大肠内的细菌活动 大肠中的细菌来自于空气和食物，它们依靠食物残渣而生存，同时分解未被消化吸收的蛋白质、脂肪和碳水化合物。蛋白质首先被分解为氨基酸，氨基酸或是再经脱羧产生胺类，或是再经脱氨基形成氨，这些可进一步分解产生苯酚、吲哚、甲基吲哚和硫化氢等，是粪便臭味的主要来源；碳水化合物可被分解产生乳酸、醋酸等低级酸以及

CO2、沼气等；脂肪则被分解产生脂肪酸、甘油、醛、酮等，这些成分大部分对人体有害，有的可以引起人类结肠癌。可溶性膳食纤维，可加速这些有害物质的排泄，缩短它们与结肠的接触时间，有预防结肠癌的作用。

二、食物的吸收

吸收(absorption)是指食物成分在消化道(主要)上皮细胞吸收进入血液或淋巴从而进入肝脏的过程。

(一)吸收部位

食物吸收的主要部位是小肠上段的十二指肠和空肠。回肠主要是吸收功能的储备，用于代偿时的需要，而大肠主要是吸收水分和盐类。在小肠内壁上布满了环状皱褶、绒毛和微绒毛。经过这些环状皱褶、绒毛和微绒毛的放大作用，使小肠的吸收面积可达200m2；且小肠的这种结构使其内径变细，增大了食糜流动时的摩擦力，延长了食物在小肠内的停留时间，为食物在小肠内的吸收创造了有利条件。

(二)吸收形式

小肠细胞膜的吸收作用主要依靠被动转运与主动转运来完成。

1.被动转运：被动转运过程主要包括被动扩散、易化扩散、滤过、渗透等作用。

(1)被动扩散：通常物质透过细胞膜，总是和它在细胞膜内外的浓度有关。不借助载体，不消耗能量，物质从浓度高的一侧向浓度低的一侧透过称被动扩散。由于细胞膜的基质是类脂双分子层，脂溶性物质更易进入细胞。物质进入细胞的速度决定于它在脂质中的溶解度和分子大小，溶解度越大，透过越快；如果在脂质中的溶解度相等，则较小的分子透过较快。

(2)易化扩散：指非脂溶性物质或亲水物质如Na＋、K＋、葡萄糖和氨基酸等，不能透过细胞膜的双层脂类，需在细胞膜蛋白质的帮助下，由膜的高浓度一侧向低浓度一侧扩散或转运的过程。与易化扩散有关的膜内转运系统和它们所转运的物质之间，具有高度的结构特异性，即每一种蛋白质只能转运具有某种特定化学结构的物质；易化扩散的另一个特点是所谓的饱和现象，即扩散通量一般与浓度梯度的大小成正比，当浓度梯度增加到一定限度时，扩散通量就不再增加。

(3)滤过作用：消化道上皮细胞可以看作是滤过器，如果胃肠腔内的压力超过毛细血管时，水分和其他物质就可以滤人血液。

(4)渗透：渗透可看作是特殊情况下的扩散。当膜两侧产生不相等的渗透压时，渗透压较高的一侧将从另一侧吸引一部分水过来，以求达到渗透压的平衡。

2.主动转运在许多情况下，某种营养成分必须要逆着浓度梯度(化学的或电荷的)的方向穿过细胞膜，这个过程称主动转运。营养物质的主动转运需要有细胞上载体的协助。所谓载体，是一种运输营养物质进出细胞膜的脂蛋白。营养物质转运时，先在细胞膜同载体结合成复合物，复合物通过细胞膜转运人上皮细胞时，营养物质与载体分离而释放人细胞中，而载

体又转回到细胞膜的外表面。主动转运的特点是：载体在转运营养物质时，需有酶的催化和提供能量，能量来自三磷酸腺苷的分解；这一转运系统可以饱和，且最大转运量可被抑制；载体系统有特异性，即细胞膜上存在着几种不同的载体系统，每一系统只运载某些特定的营养物质。

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