排便是一种神经反射活动。排便反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。直肠在正常情况下是空虚的,但当集团运动推进粪便进入直肠时,如容积达150-200ml,直肠腔内压力升至7.3kPa时,可刺激直肠壁内感受器及其附近感受器产生神经冲动,经盆神经、腹下神经到达S2-4的排便低级中枢,由该中枢发出的冲动沿盆神经的副交感纤维传出,引起降结肠、乙状结肠和直肠收缩,肛门内括约肌舒张。同时由低级中枢神经传出的冲动减少,肛门外括约肌舒张,使粪便排出体外。正常情况下,低级反射中枢受中枢的控制。直肠感受器产生的冲动除传给低级中枢外,还传给脊髓丘脑束上行达丘脑,极后至大脑皮质进入旁中央小叶,丘脑下部及脑干的排便反射中枢,并引起便意。排便反射的中枢可以加强排便低级中枢的活动,还可使腹肌、隔肌等收缩,增加腹内压,帮助排便。然后,腹肌松弛,肛门括约肌收缩,夹断一节粪便,因粪便重量自然下落。此后肛管再次闭合,肛门皱皮肌收缩清除剩在肛门周围的粪便渣。粪便排出后,内括约肌松弛,肛门周围皮折变浅,又可清除皮肤皱折内存留的粪渣。这一排便活动完毕后,可再开始另一排便活动。正常排便时可排空降结肠、结肠脾曲或更上部的结肠,也有人即便是直肠的内容物,也不能排空,至于能把全部结肠内容物排空的则属罕见。
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