互动科普

在大便的固体物中，食物残渣仅仅占1/3左右，其余2/3则是肠内细菌及其尸骸，以及从肠道脱落的细胞等。食物经小肠后，是怎样形成大便的？体内废物是如何浓缩为尿液的？肝脏的功能是什么？

人体肠道内生活着1.5千克的细菌

消化道起自口腔，终止于肛门。大肠是消化道最后的一部分，全长1.6米，由盲肠、结肠和直肠构成，围绕在小肠的周围。盲肠是大肠起始处的膨大盲端，其下端连接着长约7厘米的条形阑尾。

食物经小肠进入大肠后，里面接近90%的营养物质都已经被吸收了。大肠的主要作用是吸收食物残渣中的水分，形成固体大便，以及在肠道细菌的帮助下，分解和吸收小肠没有消化吸收的成分。

大肠内生活着大肠杆菌、乳酸杆菌等多种细菌（肠道菌群）。成人肠道内生活着1000多种细菌，其总数量超过100万亿，总重量可达1.5千克。

肠道菌群可以将一部分人体不能消化的成分（食物纤维）分解为人体可吸收的成分。牛等食草动物的胃中也有细菌，同样能分解难以消化的成分，有助于营养成分的吸收。

另外，硫化氢等有刺激性气味的气体就是肠道菌群活动的结果，它是屁臭的“罪魁祸首”。

消化后的食物在大肠内停留的时间大约为15小时。食物经小肠进入大肠后，刚开始几乎是液状的，随后水分被不断吸收，前行到直肠（大肠的最后部分）后就成为固体粪便。

一般情况下，正常人每天平均排便60～180克。大便中水分占80%左右，而在固体物质中的无法消化的食物残渣（食物纤维）仅占约7%，其余都是食物在大肠内行进的过程中所卷入的肠道细菌及其尸骸，以及从肠道表面脱落的细胞。

图1. 大便的成分

原因不明的肠道炎症日益增多，这是因为过于干净的缘故？

提到肠道问题，大概很多人都有过腹泻和便秘的经历吧。包括食物和饮料中的水分、唾液和胃液等消化液在内，每天大约有9升的水分流入消化道。正常情况下，这些水分的98%都会被小肠和大肠吸收掉，残渣则形成大便排出体外。当小肠吸收水分的能力下降或消化液的分泌量过多时，流入大肠的水分就会超过其吸收能力，使得大便稀松，导致腹泻。

相反，如果吸收水分过多的话，则大便干结坚硬，造成便秘。某些原因导致大肠蠕动能力下降的话，内容物的行进速度就会变慢，在大肠内的停留时间就会变长。结果，水分被过度吸收，粪便变硬。要想解决便秘问题，最好能增大便量，刺激大肠，增进蠕动。因此，多食用一些小肠无法消化的食物（也就是食物纤维）为好。

近年来，原因不明的肠道疾病日益增多，这就是“克罗恩病”和“溃疡性结肠炎”，两者统称为“炎症性肠病”（IBD）。

炎症性肠病是指小肠或大肠原因不明地发炎、肠黏膜糜烂、出现溃疡等疾病，临床表现为腹泻、便血、痉挛性腹痛等。溃疡性结肠炎的患者有逐年增加的趋势。

有种观点认为，过于干净的环境、肉食摄取量过多（饮食习惯的西化）等是造成患者增多的原因，但是，这种说法是否正确尚无定论。现在，一些药物能很好地控制炎症，虽然几乎能完全控制住症状，但是却不能完全治愈。期待着在不久的将来能有根治该病的“灵丹妙药”。

大量的营养物质和血液从消化道及心脏流入肝中

小肠黏膜所吸收的糖与氨基酸进入小肠壁的毛细血管中，并随着血液循环被运送到全身各处。肝脏就是目的地之一。

肝脏是人体内脏里最大的器官，成人肝脏重达1.2千克。流经胃、小肠、大肠等消化道的血液将所吸收的营养物质运送至肝脏“加工”，随后又经肝脏流回心脏。胃、小肠与肝相连的血管称为门静脉。来自门静脉的血液以及来自心脏的血液都流入肝脏中，成人肝每分钟的血流量可达1.4升。

汇集到肝脏的营养物质转化成便于储存的方式储存在肝中。例如，数千到数万个葡萄糖（一种糖，由碳水化合物分解所生成）分子结合成糖原储存在肝脏中。

肝脏不仅能储存营养物质，还可将其转化为便于体内细胞利用的形式进行供应。例如，将葡萄糖聚合而成的糖原再次分解为一个一个的葡萄糖分子后，释放到血液中。

此外，肝脏还能从蛋白质和脂肪中合成糖，以及从蛋白质和糖中合成脂肪。肝脏可以提供“个性化定制服务”，根据体内细胞的“订单”，将细胞所需成分随着所需血液运送出去。肝脏中通过化学反应所生成的物质高达500多种。肝脏不仅是“储存仓库”，同时也是“化学工厂”，是人体最重要的脏器。

肝脏还具有解毒功能，可分解酒精、有毒物质以及药物等。此外，红细胞在生成120天左右后会衰老，肝脏能破坏和分解衰老的红细胞。这些化学反应所生成的废物都经由胆汁排出体外。

即使切除掉一半，几个月后就能修复到原来的大小

患胃溃疡的话，病人会明显地感觉到胃痛。肝病则不一样，如果病情没有恶化到一定的程度，病人则完全没有自觉症状，这正是肝病的可怕之处。因此，肝脏被称为“沉默的器官”，肝病也被称为“最大的隐形杀手”。

初期的肝脏病变没有明显的症状，定期进行血液检查才能及时发现。肝脏出现病变的话，肝脏中的各种化学反应也会发生变化，导致血液中各种物质的浓度发生变化。

肝炎是指某些原因引发肝脏炎症的统称。很多人都认为过度饮酒、过度劳累是肝炎的致病因素，其实，病毒才是导致肝炎的主要原因。

肝炎病毒有好几种，在我国感染乙肝病毒的人较多。近年来我国对丙型肝炎逐渐重视起来，丙肝病毒通过血液感染。

感染丙肝病毒后，不会很快出现症状，因此很难及时发现。不过，患者的肝细胞会逐渐坏死，感染5～10年后肝功能明显降低，可确诊为慢性肝炎。其中，一些患者的肝细胞会继续坏死，进而发展成肝硬化和肝癌。

目前，主要用抑制病毒增殖的药物（抗病毒药）来治疗丙肝。近年来，丙肝的治疗成效有显著提高，例如，2014年9月上市的一种新药对干扰素（以前的抗病毒药物）无效者也有很好的效果。

酒精能促进肝脏合成脂肪，长期大量饮酒会导致肝内脂肪堆积过多，引发脂肪肝。正常情况下，肝脏的脂肪含量较低，只有百分之几，达到10%的话，即可确诊为脂肪肝。脂肪积聚过多的话，能导致肝功能下降。患脂肪肝后，如果继续饮酒的话，会造成肝细胞坏死，导致连接细胞的组织增生，引起肝纤维化，最终导致酒精性肝硬化。

不过，有些滴酒不沾的人也患上了脂肪肝，进而发展成了肝炎，这种现象引起了广泛关注。这种肝炎称为“非酒精性脂肪性肝病”（non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）。以前，研究认为不喝酒的人患脂肪肝时，病情不会恶化（良性），但是，结果发现有1成的人最终发展成了肝炎。肥胖是NAFLD的主要原因，调整饮食结构和适当增加运动是治疗NAFLD的首选办法。

图2. 非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）：即便不喝酒，脂肪也在肝内积聚

持续过量饮酒的话，脂肪会积聚在肝细胞内，引发脂肪肝。继续饮酒则会引发炎症，导致部分细胞坏死。不过，即便不喝酒，有时脂肪肝也会发展成肝炎，这就是非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）。上图是腹腔镜下NAFLD患者的肝脏视图。肝上堆积有脂肪，表面颜色比正常肝脏偏黄。 图像来源：日本东京医科齿科大学朝比奈靖康

肝硬化常常会发展成肝癌。我们知道，不仅来自心脏的血液会流入肝脏，来自胃、胰腺、小肠和大肠的血液也都经门静脉流入肝脏。因此，身体其他部位的癌细胞会随着血流转移到肝脏，最终引发转移性肝癌。

手术切除癌病灶是治疗肝癌最有效的方法。肝脏具有极强的再生和恢复能力，即使切除一半，剩余的一半肝脏如果还很健康的话，几个月后就能恢复到原来的大小。

（本文发表于《科学世界》2015年第6期）