Koloniale Wasser- und Elektrolytabsorption

Die kolorektale Wasser- und Elektrolytabsorption ist der Prozess, bei dem der Dickdarm den größten Teil des Wassers, Natriums und Chlorids, die im flüssigen Rest des Dünndarms ankommen, zurückgewinnt, sie dem Körper zuführt und einen flüssigen Ausfluss in einen geformten, halbfesten Stuhl umwandelt. Die Wasserbewegung ist passiv und folgt der aktiven Absorption von Ionen, hauptsächlich Natrium.

Definition

Die kolorektale Wasser- und Elektrolytabsorption ist die Netto-Reabsorption von Wasser, Natrium und Chlorid (mit reguliertem Kalium- und Bikarbonat-Handling) über das Kolonepithel, wobei Wasser den aktiven Ionentransport osmotisch folgt.

Scope

Dieses Thema behandelt die vom Dickdarm verarbeiteten Volumina und Ionenspezies, die apikalen und basolateralen Transportmechanismen, die für die Bewegung von Natrium, Chlorid, Kalium und Wasser verantwortlich sind, den proximal-distalen Gradienten im Transportmodus und die hormonelle Regulation dieser Prozesse. Es handelt sich um Referenzmaterial zur normalen Physiologie.

Core questions

• Wie viel Flüssigkeit absorbiert der Dickdarm täglich und wie groß ist seine Reservekapazität?
• Durch welche apikalen und basolateralen Mechanismen wird Natrium absorbiert?
• Wie unterscheidet sich der Transport zwischen dem proximalen und distalen Kolon?
• Wie wird der kolorektale Salz- und Wassertransport hormonell reguliert?

Key concepts

• Elektroneutraler Na-H- und Cl-HCO3-Austausch
• Elektrogene Natriumabsorption über den epithelialen Natriumkanal (ENaC)
• Natrium-Kalium-ATPase als basolaterale treibende Pumpe
• Osmotisch gekoppelte (passive) Wasserabsorption
• Proximale versus distale Kolontransportmodi
• Aldosteron-Regulation der distalen Natriumabsorption
• Koloniale Absorptionsreservekapazität
• Kurzkettige Fettsäure-stimulierte Natriumabsorption

Mechanisms

Der Dickdarm erhält normalerweise täglich ein bis zwei Liter Ilealflüssigkeit und absorbiert den Großteil davon, mit einer erheblichen Reserve, die es ihm ermöglicht, mehrere Liter aufzunehmen, wenn die Zufuhr steigt. Die Nettoabsorption wird durch die aktive Natriumaufnahme angetrieben. Im proximalen Kolon überwiegt die elektroneutrale Natriumabsorption, die den apikalen Natrium-Wasserstoff-Austausch mit dem Chlorid-Bikarbonat-Austausch koppelt. Im distalen Kolon wird die elektrogene Absorption über den Amilorid-sensitiven epithelialen Natriumkanal (ENaC) wichtig und wird stark durch Aldosteron stimuliert. In allen Fällen pumpt die basolaterale Natrium-Kalium-ATPase Natrium aus der Zelle, um das niedrige intrazelluläre Natrium aufrechtzuerhalten, das den apikalen Eintritt antreibt, wodurch der osmotische Gradient erzeugt wird, dem das Wasser dann folgt. Chlorid wird im Austausch gegen Bikarbonat absorbiert, und der Dickdarm sezerniert und absorbiert Kalium unter Regulation. Kurzkettige Fettsäuren, die durch Fermentation entstehen, fördern zusätzlich die Natrium- und Flüssigkeitsabsorption (Sandle, 1998; Kunzelmann & Mall, 2002).

Clinical relevance

Da die Fähigkeit des Dickdarms, Wasser zu absorbieren, die Stuhlkonsistenz bestimmt, liegt eine beeinträchtigte Absorption oder aktive Sekretion vielen Durchfallzuständen zugrunde, während eine übermäßige Wasserrückgewinnung zu hartem Stuhl beiträgt. Diese Beschreibung des normalen Transports ist Referenzmaterial und keine Grundlage für eine individuelle Diagnose oder Behandlung.

Evidence & guidelines

Die hier zusammengefassten Mechanismen stammen aus physiologischen Übersichten über den kolorektalen Salz- und Wassertransport (Sandle, 1998) und den Elektrolyttransport im Säugetierkolon (Kunzelmann & Mall, 2002); für dieses Thema der normalen Physiologie wird keine klinische Leitlinie herangezogen.

History

Frühe Bilanz- und Perfusionsstudien zeigten, dass der Dickdarm ein wichtiger Ort der Wasser- und Natriumrückgewinnung ist; spätere elektrophysiologische Arbeiten unterschieden die elektroneutrale proximale Absorption von der Amilorid-sensitiven elektrogenen Absorption im distalen Kolon und klärten die Rolle von Aldosteron, eine Synthese, die in Sandles Bewertung von 1998 und Kunzelmann und Malls Übersicht von 2002 festgehalten wurde.

Key figures

• Geoffrey I. Sandle
• Henry J. Binder
• Karl Kunzelmann
• Marcus Mall

Seminal works

• sandle-1998
• kunzelmann-mall-2002

Frequently asked questions

Wie viel Wasser absorbiert der Dickdarm täglich?

Er absorbiert typischerweise den größten Teil der ein bis zwei Liter Flüssigkeitsreste, die aus dem Dünndarm geliefert werden, und er verfügt über eine Reserve, die es ihm ermöglicht, mehrere Liter zu absorbieren, wenn die Belastung steigt, weshalb der Stuhl normalerweise halbfest ist.

Wird Wasser aktiv aus dem Dickdarm gepumpt?

Nein. Die Wasserbewegung ist passiv und osmotisch; sie folgt der aktiven Absorption von Ionen, hauptsächlich Natrium, das über das Epithel transportiert und an der basolateralen Seite durch die Natrium-Kalium-ATPase herausgepumpt wird.