สรีรวิทยาของลำไส้ใหญ่
สรีรวิทยาของลำไส้ใหญ่คือการศึกษาว่าลำไส้ใหญ่ซึ่งเป็นส่วนปลายของลำไส้ใหญ่ดำเนินการกับกากอาหารที่ส่งมาจากลำไส้เล็กอย่างไร หน้าที่หลักของมันคือการดูดกลับน้ำและอิเล็กโทรไลต์ เป็นที่อยู่ของชุมชนจุลินทรีย์หนาแน่นที่หมักคาร์โบไฮเดรตที่ไม่ถูกย่อยให้เป็นกรดไขมันสายสั้น เก็บกากอาหาร และประสานการเคลื่อนไหวและการกลั้นอุจจาระเพื่อให้การขับถ่ายเป็นเหตุการณ์ที่ควบคุมได้และสามารถเลื่อนออกไปได้ทางสังคม
Definition
ลำไส้ใหญ่คือส่วนของลำไส้ใหญ่ที่ทอดยาวจากลำไส้ใหญ่ส่วนต้น (cecum) ไปยังลำไส้ตรง; สรีรวิทยาของลำไส้ใหญ่อธิบายถึงหน้าที่ในการดูดซึม การหมัก การเคลื่อนไหว และหน้าที่ที่เกี่ยวข้องกับการกลั้นอุจจาระ
Scope
ส่วนนี้จะแนะนำผู้อ่านให้รู้จักกับประเด็นหลักทางหน้าที่ของลำไส้ใหญ่และเชื่อมโยงไปยังหัวข้อโดยละเอียด: การดูดซึมน้ำและอิเล็กโทรไลต์ การหมักของแบคทีเรียและกรดไขมันสายสั้น ปฏิกิริยาตอบสนองการขับถ่ายและการกลั้นอุจจาระ และหน้าที่ของหูรูดทวารหนักภายนอก โดยถือว่าลำไส้ใหญ่เป็นหัวข้ออ้างอิงในสรีรวิทยาทางเดินอาหารมากกว่าเป็นคำแนะนำทางคลินิก
Sub-topics
Core questions
- ลำไส้ใหญ่ดูดกลับน้ำและอิเล็กโทรไลต์จากของเหลวในลำไส้ได้อย่างไร?
- จุลินทรีย์ประจำถิ่นเปลี่ยนกากอาหารให้เป็นกรดไขมันสายสั้นได้อย่างไร และกรดเหล่านี้ให้พลังงานแก่เซลล์เยื่อบุผิวได้อย่างไร?
- การเก็บกากอาหาร การเคลื่อนที่ไปข้างหน้า และปฏิกิริยาตอบสนองการขับถ่ายของลำไส้ใหญ่ประสานงานกันอย่างไร?
- การกลั้นอุจจาระระหว่างการขับถ่ายแต่ละครั้งทำได้อย่างไร?
Key concepts
- การดูดกลับน้ำและอิเล็กโทรไลต์
- การดูดซึมโซเดียมแบบอิเล็กโทรเจนิกผ่าน ENaC
- การหมักคาร์โบไฮเดรตที่ไม่ถูกย่อยโดยแบคทีเรีย
- กรดไขมันสายสั้น (อะซิเตต, โพรพิโอเนต, บิวทิเรต)
- บิวทิเรตเป็นเชื้อเพลิงที่เซลล์ลำไส้ใหญ่ (colonocyte) ชอบ
- การแบ่งส่วน (haustral) และการเคลื่อนที่มวล
- ปฏิกิริยาตอบสนองการยับยั้งทวารหนัก (recto-anal inhibitory reflex) และปฏิกิริยาตอบสนองการขับถ่าย
- กลไกการกลั้นอุจจาระของหูรูดทวารหนักภายในและภายนอก
Mechanisms
ลำไส้ใหญ่ได้รับของเหลวจากลำไส้เล็กส่วนปลายประมาณ 1-2 ลิตรต่อวัน และโดยปกติจะส่งน้ำและโซเดียมส่วนใหญ่กลับคืนสู่ร่างกาย ภายใต้สภาวะที่จำเป็น มันสามารถดูดซึมได้มากขึ้นอย่างมาก โซเดียมถูกดูดซึมผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ด้านบน (apical membrane) ส่วนใหญ่โดยการขนส่งแบบอิเล็กโทรเจนิกผ่านช่องโซเดียมของเซลล์เยื่อบุผิว (epithelial sodium channel) ในลำไส้ใหญ่ส่วนปลาย โดยมีน้ำตามมาด้วยกลไกออสโมซิส ในขณะเดียวกัน จุลินทรีย์ไม่ใช้ออกซิเจนที่หนาแน่นจะหมักคาร์โบไฮเดรตและแป้งทนย่อยที่รอดพ้นจากการย่อยในลำไส้เล็กให้เป็นกรดไขมันสายสั้น ได้แก่ อะซิเตต โพรพิโอเนต และบิวทิเรต โดยบิวทิเรตเป็นสารตั้งต้นออกซิเดชันหลักของเซลล์ลำไส้ใหญ่ (colonocyte) การเคลื่อนไหวของลำไส้ใหญ่จะสลับกันระหว่างการผสมที่ไม่ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าซึ่งช่วยเพิ่มการสัมผัสกับเยื่อบุผิวให้สูงสุด และการหดตัวที่แพร่กระจายด้วยความแรงสูง (การเคลื่อนที่มวล) ซึ่งจะดันกากอาหารไปทางลำไส้ตรง การเติมเต็มของลำไส้ตรงจะกระตุ้นปฏิกิริยาตอบสนองการยับยั้งทวารหนัก (recto-anal inhibitory reflex) และความรู้สึกอยากขับถ่าย ในขณะที่การกลั้นอุจจาระระหว่างเหตุการณ์ต่างๆ ขึ้นอยู่กับหูรูดทวารหนักภายในที่ทำงานตลอดเวลา (tonic internal anal sphincter) และหูรูดทวารหนักภายนอก (external anal sphincter) และกล้ามเนื้อ puborectalis ที่ควบคุมได้โดยสมัครใจ
Clinical relevance
ความเข้าใจเกี่ยวกับการดูดซึม การหมัก การเคลื่อนไหว และการกลั้นอุจจาระของลำไส้ใหญ่ตามปกติเป็นพื้นฐานทางสรีรวิทยาที่ใช้ในการตีความความผิดปกติ เช่น ท้องร่วง ท้องผูก และภาวะกลั้นอุจจาระไม่ได้ ข้อมูลนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงเชิงพรรณนาเกี่ยวกับหน้าที่ปกติ และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล
Evidence & guidelines
ประเด็นหน้าที่ที่สรุปไว้ในที่นี้มาจากบทวิจารณ์ทางสรีรวิทยาที่เป็นที่ยอมรับและจากแถลงการณ์ฉันทามติเกี่ยวกับหน้าที่ของทวารหนักและลำไส้ตรง; ฉันทามติโรมเกี่ยวกับความผิดปกติของทวารหนักและลำไส้ตรง (Rao et al., 2016) เป็นกรอบอ้างอิงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับโดเมนการเคลื่อนไหวและการกลั้นอุจจาระ
History
การศึกษาเชิงปริมาณเกี่ยวกับการจัดการเกลือและน้ำของลำไส้ใหญ่และการหมักของแบคทีเรียมีความก้าวหน้าอย่างมากในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 เมื่อการวัดกรดไขมันสายสั้นในกากอาหารของลำไส้ใหญ่ของมนุษย์และเลือดพอร์ทัล (Cummings et al., 1987) และการประเมินสมัยใหม่ของการดูดซึมเกลือและน้ำของลำไส้ใหญ่ (Sandle, 1998) ได้รวมภาพที่ทันสมัยของลำไส้ใหญ่ในฐานะอวัยวะทั้งที่ดูดซึมและหมัก
Key figures
- John H. Cummings
- Geoffrey I. Sandle
- Adil E. Bharucha
Related topics
Seminal works
- sandle-1998
- cummings-1987
- bharucha-2006
Frequently asked questions
- หน้าที่หลักของลำไส้ใหญ่คืออะไร?
- ลำไส้ใหญ่ดูดกลับน้ำและอิเล็กโทรไลต์จากกากอาหารในลำไส้ เป็นที่อยู่ของจุลินทรีย์ที่หมักคาร์โบไฮเดรตที่ไม่ถูกย่อยให้เป็นกรดไขมันสายสั้น เก็บกากอาหาร และประสานการเคลื่อนไหวและการกลั้นอุจจาระเพื่อให้การขับถ่ายเป็นเหตุการณ์ที่ควบคุมได้
- ลำไส้ใหญ่ดูดซึมสารอาหารหรือไม่?
- บทบาทหลักในการดูดซึมคือการดูดกลับน้ำและอิเล็กโทรไลต์ แต่ก็ยังดูดซึมกรดไขมันสายสั้นที่เกิดจากการหมักของแบคทีเรีย ซึ่งให้พลังงานแก่เซลล์ลำไส้ใหญ่และร่างกาย