Всасывание воды и электролитов

Всасывание воды и электролитов — это процесс, посредством которого тонкий кишечник ежедневно восстанавливает большой объем жидкости и ионов, поступающих в него с пищей и пищеварительными секретами. Вода не перекачивается напрямую; она следует за всасыванием растворенных веществ — главным образом натрия и питательных веществ, котранспортируемых с ним — осмотически через эпителий.

Definition

Всасывание воды и электролитов — это чистое трансэпителиальное восстановление натрия, хлорида и других ионов энтероцитами тонкого кишечника, наряду с осмотически обусловленным движением воды, которое следует за поглощением растворенных веществ.

Scope

Эта статья охватывает пути и движущие силы для всасывания натрия, хлорида и других электролитов в тонком кишечнике, а также осмотически сопряженное движение воды по трансцеллюлярным и парацеллюлярным путям. Она объясняет, как транспорт растворенных веществ задает направление чистого потока жидкости. Это справочное описание нормальной физиологии, а не клиническое руководство.

Core questions

• Сколько жидкости поглощает тонкий кишечник и откуда она берется?
• Какими механизмами абсорбируется натрий и как поддерживается его градиент?
• Почему вода следует за растворенными веществами, а не транспортируется сама по себе?
• Как трансцеллюлярные и парацеллюлярные пути используются для воды и ионов?

Key concepts

• Всасывание натрия (связанное с питательными веществами, электронейтральный обмен, каналы)
• Базолатеральная Na+/K+-АТФаза как движущий насос
• Всасывание и обмен хлорида
• Осмотическое сопряжение воды с транспортом растворенных веществ
• Трансцеллюлярный против парацеллюлярного потока воды
• Аквапориновые водные каналы
• Принцип пероральной регидратации, связанной с растворенными веществами

Mechanisms

Тонкий кишечник ежедневно получает несколько литров жидкости с пищей, а также из слюнных, желудочных, желчных и панкреатических секретов, и поглощает большую ее часть. Натрий поступает в энтероцит через апикальную мембрану несколькими путями — в сочетании с питательными веществами, такими как глюкоза и аминокислоты, путем электронейтрального обмена и котранспорта с другими ионами, а также через каналы — и затем выкачивается через базолатеральную мембрану Na+/K+-АТФазой, которая поддерживает низкий внутриклеточный уровень натрия, обеспечивающий апикальное поглощение. Хлорид абсорбируется параллельно, частично посредством обменных механизмов. Накопление абсорбированных растворенных веществ в латеральных межклеточных пространствах создает локальный осмотический градиент, который притягивает воду через эпителий, как трансцеллюлярно через аквапориновые водные каналы, так и парацеллюлярно между клетками; кишечный эпителий относительно проницаем, поэтому вода и мелкие ионы легко перемещаются по парацеллюлярному пути. Поскольку движение воды вторично по отношению к движению растворенных веществ, все, что увеличивает всасывание растворенных веществ — например, поглощение натрия, связанное с питательными веществами — увеличивает всасывание воды, что является физиологической основой пероральной регидратации.

Clinical relevance

Сопряжение воды с всасыванием растворенных веществ объясняет как то, как кишечник сохраняет жидкость, так и то, почему нарушение всасывания растворенных веществ или чистая секреция вызывает диарею, и лежит в основе разработки растворов для пероральной регидратации, которые сочетают натрий с глюкозой. Эта статья описывает нормальный механизм для справки и не является диагностическим или лечебным советом.

Evidence & guidelines

Механизмы ионного транспорта в кишечнике и аквапорин-опосредованное движение воды установлены в физиологических и молекулярных исследованиях и стандартных учебниках; как тема нормальной физиологии, она не регулируется клиническими рекомендациями.

History

Физиология эпителия XX века установила, что кишечник не перекачивает воду напрямую, а поглощает ее осмотически вслед за активно транспортируемыми растворенными веществами, при этом натрий и базолатеральный натриевый насос играют центральную роль в этом процессе. Последующее выявление аквапориновых водных каналов и специфических путей поступления натрия дало молекулярное объяснение того, как транспорт растворенных веществ стимулирует восстановление жидкости, а демонстрация того, что поглощение натрия, связанное с питательными веществами, усиливает всасывание воды, легло в основу пероральной регидратационной терапии.

Key figures

• Michael Field
• Umberto Laforenza
• Ernest M. Wright

Seminal works

• field-2003
• laforenza-2012

Frequently asked questions

Перекачивает ли кишечник воду напрямую?

Нет. Всасывание воды является осмотическим: кишечник активно поглощает растворенные вещества, главным образом натрий, и вода следует за образовавшимся осмотическим градиентом через эпителий, проходя через клетки и между ними.

Почему сочетание натрия с глюкозой улучшает всасывание жидкости?

Глюкоза абсорбируется вместе с натрием с помощью натрий-глюкозного котранспортера, увеличивая чистое поглощение натрия; поскольку вода осмотически следует за абсорбированным натрием, этот котранспорт стимулирует всасывание жидкости и является основой растворов для пероральной регидратации.