Пищеварение и всасывание в тонком кишечнике
Пищеварение и всасывание в тонком кишечнике — это совокупность физиологических процессов, посредством которых тонкий кишечник завершает химическое расщепление пищи и переносит образующиеся питательные вещества, воду и электролиты из просвета кишечника в кровь и лимфу. Это основной абсорбционный интерфейс между диетой и организмом, осуществляемый на огромной, сильно складчатой слизистой поверхности, выстланной абсорбирующими энтероцитами.
Definition
Пищеварение и всасывание в тонком кишечнике относится к просветному и мембранному гидролизу пищевых макронутриентов в тонком кишечнике и трансэпителиальному транспорту образующихся мономеров, а также воды и электролитов, через слой энтероцитов в кровоток.
Scope
Эта область знакомит читателя с тем, как тонкий кишечник завершает пищеварение на щеточной кайме и перемещает продукты через эпителий. Она группирует основные классы питательных веществ — углеводы, белки, липиды — вместе с обработкой воды и электролитов, и рассматривает каждый из них как отдельную транспортную задачу, решаемую специализированными мембранными белками. Это справочный обзор нормальной физиологии, а не клиническое руководство, а подробные механизмы описаны в соответствующих тематических статьях.
Sub-topics
Core questions
- Как тонкий кишечник завершает пищеварение, которое начинается во рту и желудке?
- Какие особенности слизистой оболочки делают тонкий кишечник основной абсорбционной поверхностью тела?
- Какими транспортными механизмами сахара, аминокислоты, пептиды, липиды, вода и электролиты пересекают энтероцит?
- Как эти процессы интегрированы, чтобы всасывание соответствовало приему пищи?
Key concepts
- Щеточная кайма (микроворсинчатая апикальная мембрана)
- Увеличение площади поверхности за счет складок, ворсинок и микроворсинок
- Мембранное по сравнению с просветным пищеварением
- Вторичный активный транспорт, связанный с градиентом натрия
- Трансцеллюлярные по сравнению с парацеллюлярными путями
- Энтероцит как абсорбционная единица
- Связь абсорбции растворенных веществ с движением воды
Mechanisms
Пищеварение в тонком кишечнике протекает в две стадии: просветный гидролиз панкреатическими и желчными секретами, за которым следует окончательное расщепление на щеточной кайме мембраносвязанными гидролазами, которые высвобождают абсорбируемые мономеры непосредственно в месте поглощения. Абсорбционная поверхность увеличивается в сотни раз за счет круговых складок, ворсинок и плотной микроворсинчатой щеточной каймы каждого энтероцита. Большая часть поглощения питательных веществ является трансцеллюлярной и использует вторичный активный транспорт, при котором переносчики связывают поступление субстрата с нисходящим потоком натрия, поддерживаемым базолатеральной Na+/K+-АТФазой; липиды вместо этого распределяются в смешанные мицеллы и из них, а также диффундируют или переносятся через апикальную мембрану. Вода следует за абсорбированными растворенными веществами осмотически через трансцеллюлярные и парацеллюлярные пути, так что поглощение жидкости тесно связано с транспортом электролитов и питательных веществ.
Clinical relevance
Поскольку тонкий кишечник является местом всасывания большинства питательных веществ, воды и электролитов, понимание его нормальной физиологии лежит в основе того, как клиницисты рассуждают о мальабсорбции, осмотической и секреторной диарее, а также о пероральной регидратации. Эта область описывает механизмы для справки и образования; она не является основой для индивидуальной диагностики или лечения.
Evidence & guidelines
Механизмы, обобщенные здесь, основаны на десятилетиях исследований мембранной физиологии и молекулярного транспорта, объединенных в крупных физиологических обзорах и стандартных учебниках по гастроинтестинальной физиологии. Как справочная область нормальной физиологии, она не регулируется клиническими рекомендациями; рекомендации по конкретным заболеваниям относятся к соответствующим клиническим статьям.
History
Современное представление о кишечном всасывании возникло из мембранной физиологии двадцатого века, которая установила, что щеточная кайма как переваривает, так и транспортирует, а также из открытия того, что поглощение сахара и аминокислот осуществляется за счет трансмембранного градиента натрия, а не непосредственно АТФ. Молекулярное клонирование транспортеров в конце двадцатого и начале двадцать первого веков — натрий-глюкозного котранспортера, переносчиков аминокислот и пептидов, а также белков, участвующих в метаболизме липидов, — превратило функциональное описание в молекулярное и подробно описано в тематических статьях.
Key figures
- Ernest M. Wright
- Stefan Bröer
- Michael Field
- Charles M. Mansbach
Related topics
Seminal works
- wright-2011
- broer-2008
- field-2003
- crawley-2014
Frequently asked questions
- Где происходит большая часть всасывания питательных веществ в кишечнике?
- В тонком кишечнике, чьи складки, ворсинки и микроворсинки создают очень большую площадь поверхности, а энтероциты несут транспортеры, которые перемещают сахара, аминокислоты, пептиды и продукты липидного обмена в организм.
- В чем разница между пищеварением и всасыванием здесь?
- Пищеварение — это химическое расщепление пищи на абсорбируемые единицы, завершающееся частично в просвете и частично на щеточной кайме; всасывание — это последующий транспорт этих единиц, а также воды и электролитов, через энтероцит в кровь и лимфу.