生理学——咀嚼和吞咽

学术   2024-12-26 08:00   上海  
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人体消化的第一步是咀嚼,也就是嚼碎食物的过程。
在这一过程中,食物被唾液湿润,并被分解成更小的块,便于吞咽并通过食道。
这一步还将食物在舌头上扩散或者分布开来,使其能够被充分品尝。


食物的旅程始于口腔,这是消化道的起点。
口腔就像一个空房间,有一个由硬腭和软腭构成的屋顶,有一个由舌头和下颌舌骨肌构成的地板,两侧的墙是由脸颊内侧构成,前部则由嘴唇和牙齿封闭起来。

一层上皮细胞覆盖在口腔内部,构成了抵御病原体的第一道防线。

上皮细胞的表面由唾液腺分泌的黏液保持湿润。


主要的唾液腺实际上位于口腔之外。
这些主要的唾液腺包括腮腺(Parotid glands),位于每只耳朵前面;颌下腺(Submandibular or submaxillary glands),位于下颌的下方,以及舌下腺(Sublingual glands),位于舌下、口腔底部。
虽然唾液腺不位于口腔内部,但它们通过导管与口腔相连,从而将唾液分泌到口腔中。
唾液的分泌主要由副交感神经系统通过颅神经进行调节。
腮腺由舌咽神经(第九对脑神经)支配,而颌下腺和舌下腺则由面神经(第七对脑神经)支配。


唾液主要由水组成,但它还包含其他重要成分,首先是唾液淀粉酶(salivary amylase),这是一种消化酶,能够分解淀粉;其次是矿物质盐,如碳酸氢钠(sodium bicarbonate),帮助维持口腔内的pH值在6.5到7.5之间。它还含有粘液,可以保护口腔粘膜,防止因说话或吹口哨时空气流过而导致的干燥。
当你吃下一口美味的意大利面配香蒜酱时,你首先需要咀嚼食物,使其更容易吞咽。这被称为咀嚼(mastication),它涉及到下颌在颞下颌关节(temporomandibular joint)的运动。

咀嚼的动作由多个肌肉协调完成,包括:  

- 颞肌(temporalis muscle),它呈扇形,位于头骨两侧。 

- 咬肌(masseter muscle),它连接下颌骨和颞骨的颧弓。  

- 内翼肌(medial pterygoid muscle),它连接下颌骨和内翼突。

- 外翼肌(lateral pterygoid muscle),位于髁突处。


这些肌肉由三叉神经(第五对脑神经)的分支支配。它们协同工作,使下颌上下移动,允许牙齿进行研磨并机械性地分解食物。  
舌头也参与其中,左右移动,重新定位食物并将其推到牙齿之间,以便进一步研磨。
当我们咀嚼时,食物会被牙齿根部周围的牙周韧带中的机械感受器以及舌头上的味觉感受器检测到。这些感受器通过三叉神经、面神经和舌咽神经将信息传递到脑干中的一组唾液核。  
这些唾液核随后通过面神经和舌咽神经发送传出信息到唾液腺,促使它们分泌更多的唾液。

事实上,光是看到或闻到那盘配有香蒜酱的意大利面,也能促使唾液的分泌,这是一种基于学习的行为反应。
事实上,这与著名研究员伊凡·巴甫洛夫的观察有关,他发现他的狗在看到食物时会开始流口水。随后,巴甫洛夫训练他的狗将食物与铃声联系起来,结果他发现,狗在听到铃声时也会流口水。这被称为经典条件反射


现在当唾液与食物在口腔内混合时,消化酶淀粉酶开始分解食物中的碳水化合物,比如土豆和米饭中的碳水化合物。  
当食物被咀嚼并与唾液混合时,它形成了一个软糯的团块,叫做食团(bolus),准备被吞咽。
唾液还会润滑口腔和咽喉的表面,使食物更容易下咽。  
最终,那盘香蒜酱意大利面被吞下——这也叫做吞咽(deglutition)。食物团从口腔进入口咽(oropharynx),即喉咙。
现在,咽喉分为三部分:鼻咽(nasopharynx)、口咽(oropharynx)和喉咽(laryngopharynx)。吞咽由既受自主控制也受非自主控制的肌肉协调进行,可以分为三个阶段:口腔阶段、咽喉阶段和食管阶段。  

口腔阶段始于舌头的自主运动。
所以,当食物准备被吞咽时,舌尖向上抬起,舌根向后移动,将食团推向口腔后部和口咽。  
这会启动非自主的咽喉阶段,在这个阶段,食物团通过咽喉进入食管。
在这一阶段,咽喉和上食管的机械感受器、温度感受器和味觉感受器检测到食物。这些感受器通过三叉神经、舌咽神经和迷走神经将传入的感觉信息发送到延髓,延髓内有一个叫做吞咽中枢的区域,负责控制吞咽的非自主阶段。  
吞咽中枢通过舌咽神经和迷走神经向咽喉和上食管肌肉发送传出的运动信息。

吞咽的咽喉阶段开始时,传出的运动信息使得软腭和悬雍垂向上移动,闭合通往鼻咽的通道,防止食物反流进入鼻腔。  
与此同时,它使得会厌(一个像瓣膜的结构)向下移动,覆盖喉部,防止食物进入气管和呼吸道。  
最后,上食管括约肌(一个守卫食管入口的肌肉环)放松,使食物团能够滑入食管。
会厌随后返回到原位,恢复呼吸。  

在最后的阶段,即食管阶段,食物团进入食管,上食管括约肌关闭,防止食物反流回咽喉。  
然后,吞咽中枢通过迷走神经发送信号,刺激食管的非自主肌肉运动,这种运动称为蠕动。
蠕动是一种波浪式的运动,通过食管传递,推动食物团向下,直到到达下食管括约肌,即胃的入口。  
最后,下食管括约肌放松,允许食物团进入胃内。  

对于固体食物,吞咽从口腔到胃大约需要 10 秒钟,而对于非固体食物,如汤,则只需大约 1 秒钟。


往期回顾:

生理学——饥饿与饱腹感
人体解剖学基础——消化道的血液供应 
医学3D动画——人体消化食物过程

以上图片内容来源:Osmosis.org

原文链接🔗:

https://www.osmosis.org/learn/Chewing_and_swallowing?from=/md/foundational-sciences/physiology/gastrointestinal-system/digestion-and-absorption

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