小腸的起始部為十二指腸，分段。第一段為球部，內鏡所見球部粘膜呈絨毛狀，與胃粘膜不同。球部與降部的交界在內鏡中稱十二指腸上曲。內鏡檢查時需採取一定手法，始能使十二指腸鏡通過上曲進入降段。第二段為降部，降部內側壁的乳頭即乏特氏壺腹所在。乳頭在鏡下呈乳頭狀、半球形或扁平隆起。多種不同形態的膽、胰管開口位於乳頭偏下端的中央部。乳頭上方有縱形走向的粘膜下隆起，數條環形皺襞橫跨其上而過，此縱行隆起即為總膽管的十二指腸壁內段所在，為乳頭切開的標誌。乳頭下方也有2-3條帶狀細小縱皺襞。第三段為水平部，腸系膜上動脈在前面跨越，偶可壓迫此段腸管而發生部分梗阻。第四段為升部與空腸連接，連接處為屈氏韌帶所固定。
小腸是消化和吸收食物的主要場所。食物成分必先消化分解為較簡單物質，才能為腸壁吸收，消化作用大部是靠胰液消化酶完成的，腸液消化酶僅起補充作用。小腸粘膜吸收機理主要有被動擴散和主動轉運兩種。食物成分的吸收都是通過主動轉運。小腸粘膜的環狀皺襞，絨毛結構，有極大的吸收功能。食物、營養成分等是經粘膜的吸收細胞而進入體內的，吸收細胞的表面有刷狀緣，它是內微絨毛及其表面外衣所組成。刷狀緣含有多種酶如雙糖酶（乳糖酶、蔗糖酶、麥芽糖酶）、海藻糖酶、低聚糖酶、肽酶、磷酶酶、葉酸結合酶以及內因子――維生素B12受體和葡萄糖、胺基酸、半乳糖載體等。雙糖或低聚肽先經過這些酶水解為單糖或胺基酸，再與特異載體相結合進入細胞內，刷狀緣上酶或蛋白質的缺損，可造成各種病症。小腸粘膜對水和電解質的移動是雙向的，小腸分泌時，水分和電解質由粘膜下層向腸腔轉移；吸收時則呈相反方向轉移。正常情況下，吸收大於分泌，因此僅小量水和電解質進入結腸，水的吸收是被動的，小腸對鈉的吸收效率很高，一部分是被動的，另一部分是主動的，小腸對鉀的吸收是被動的，其速率比鈉慢得多。腹瀉時有大量鈉、鉀、水的丟失。氯化物的吸收大部分是被動的，但迴腸可以通過分泌重碳酸鹽而主動吸收氯離子。正常小腸每天約分泌1－3升腸液進入腸腔、絕大部分在遠端小腸重吸收。小腸液的分泌受小腸內分泌細胞（APUD細胞）的各種激素所調節。這類激素作用於小腸腺分泌細胞，刺激腺苷環化酶，形成cAMP，使腺細胞分泌增加，如霍亂弧菌、大腸桿菌及痢疾桿菌等腸毒素可使腸腺細胞水分和電解質分泌亢進，造成分泌性水瀉、脫水和電解質紊亂。
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