การดูดซึมน้ำและอิเล็กโทรไลต์ของลำไส้ใหญ่

การดูดซึมน้ำและอิเล็กโทรไลต์ของลำไส้ใหญ่เป็นกระบวนการที่ลำไส้ใหญ่ดูดกลับน้ำ โซเดียม และคลอไรด์ส่วนใหญ่ที่ส่งมาในของเหลวที่เหลือจากลำไส้เล็ก กลับคืนสู่ร่างกาย และเปลี่ยนของเหลวที่ไหลออกมาให้เป็นอุจจาระที่มีรูปร่างกึ่งแข็ง การเคลื่อนที่ของน้ำเป็นแบบพาสซีฟและเป็นไปตามการดูดซึมไอออนแบบแอคทีฟ โดยเฉพาะโซเดียม

Definition

การดูดซึมน้ำและอิเล็กโทรไลต์ของลำไส้ใหญ่คือการดูดกลับสุทธิของน้ำ โซเดียม และคลอไรด์ (พร้อมกับการจัดการโพแทสเซียมและไบคาร์บอเนตที่ถูกควบคุม) ผ่านเยื่อบุผิวลำไส้ใหญ่ ซึ่งน้ำจะเคลื่อนที่ตามการขนส่งไอออนแบบแอคทีฟด้วยกลไกออสโมซิส

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมปริมาณและชนิดของไอออนที่ลำไส้ใหญ่จัดการ กลไกการขนส่งที่ส่วนปลายและส่วนฐานที่รับผิดชอบการเคลื่อนที่ของโซเดียม คลอไรด์ โพแทสเซียม และน้ำ การไล่ระดับจากส่วนต้นไปส่วนปลายในรูปแบบการขนส่ง และการควบคุมด้วยฮอร์โมนของกระบวนการเหล่านี้ เป็นข้อมูลอ้างอิงเกี่ยวกับสรีรวิทยาปกติ

Core questions

• ลำไส้ใหญ่ดูดซึมของเหลวได้เท่าใดในแต่ละวัน และมีความสามารถสำรองเท่าใด?
• โซเดียมถูกดูดซึมด้วยกลไกที่ส่วนปลายและส่วนฐานอย่างไร?
• การขนส่งแตกต่างกันอย่างไรระหว่างลำไส้ใหญ่ส่วนต้นและส่วนปลาย?
• การขนส่งเกลือและน้ำในลำไส้ใหญ่ถูกควบคุมด้วยฮอร์โมนอย่างไร?

Key concepts

• การแลกเปลี่ยน Na-H และ Cl-HCO3 แบบไม่เปลี่ยนแปลงประจุไฟฟ้า
• การดูดซึมโซเดียมแบบสร้างประจุไฟฟ้าผ่านช่องโซเดียมเยื่อบุผิว (ENaC)
• โซเดียม-โพแทสเซียม ATPase เป็นปั๊มขับเคลื่อนที่ส่วนฐาน
• การดูดซึมน้ำแบบออสโมซิส (พาสซีฟ)
• รูปแบบการขนส่งในลำไส้ใหญ่ส่วนต้นเทียบกับส่วนปลาย
• การควบคุมการดูดซึมโซเดียมส่วนปลายด้วยอัลโดสเตอโรน
• ความสามารถสำรองในการดูดซึมของลำไส้ใหญ่
• การดูดซึมโซเดียมที่ถูกกระตุ้นด้วยกรดไขมันสายสั้น

Mechanisms

โดยปกติลำไส้ใหญ่จะได้รับของเหลวจากลำไส้เล็กส่วนปลายประมาณหนึ่งถึงสองลิตรต่อวัน และดูดซึมส่วนใหญ่ของของเหลวนั้น โดยมีปริมาณสำรองที่มากพอที่จะดูดซึมได้หลายลิตรเมื่อปริมาณที่ส่งมาเพิ่มขึ้น การดูดซึมสุทธิถูกขับเคลื่อนโดยการดูดซึมโซเดียมแบบแอคทีฟ ในลำไส้ใหญ่ส่วนต้น การดูดซึมโซเดียมแบบไม่เปลี่ยนแปลงประจุไฟฟ้า (electroneutral sodium absorption) มีบทบาทเด่น โดยเชื่อมโยงการแลกเปลี่ยนโซเดียม-ไฮโดรเจนที่ส่วนปลายเข้ากับการแลกเปลี่ยนคลอไรด์-ไบคาร์บอเนต ในลำไส้ใหญ่ส่วนปลาย การดูดซึมแบบสร้างประจุไฟฟ้า (electrogenic absorption) ผ่านช่องโซเดียมเยื่อบุผิวที่ไวต่ออะมิโลไรด์ (ENaC) มีความสำคัญและถูกกระตุ้นอย่างมากโดยอัลโดสเตอโรน ในทุกกรณี ปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียม ATPase ที่ส่วนฐานจะปั๊มโซเดียมออกจากเซลล์เพื่อรักษาระดับโซเดียมภายในเซลล์ให้ต่ำ ซึ่งขับเคลื่อนการเข้าสู่เซลล์ที่ส่วนปลาย และสร้างการไล่ระดับออสโมซิสที่น้ำจะเคลื่อนที่ตาม คลอไรด์ถูกดูดซึมโดยแลกเปลี่ยนกับไบคาร์บอเนต และลำไส้ใหญ่ทั้งหลั่งและดูดซึมโพแทสเซียมภายใต้การควบคุม กรดไขมันสายสั้นที่ผลิตจากการหมักจะส่งเสริมการดูดซึมโซเดียมและของเหลวเพิ่มเติม (Sandle, 1998; Kunzelmann & Mall, 2002)

Clinical relevance

เนื่องจากความสามารถของลำไส้ใหญ่ในการดูดซึมน้ำเป็นตัวกำหนดความสม่ำเสมอของอุจจาระ การดูดซึมที่บกพร่องหรือการหลั่งที่มากเกินไปเป็นสาเหตุของภาวะท้องร่วงหลายชนิด ในขณะที่การดูดกลับน้ำที่มากเกินไปมีส่วนทำให้อุจจาระแข็ง คำอธิบายเกี่ยวกับการขนส่งปกติเหล่านี้เป็นข้อมูลอ้างอิงและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Evidence & guidelines

กลไกที่สรุปไว้ในที่นี้ได้มาจากบทความทบทวนทางสรีรวิทยาเกี่ยวกับการขนส่งเกลือและน้ำในลำไส้ใหญ่ (Sandle, 1998) และการขนส่งอิเล็กโทรไลต์ในลำไส้ใหญ่ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (Kunzelmann & Mall, 2002); ไม่มีแนวทางปฏิบัติทางคลินิกใดที่ถูกอ้างถึงสำหรับหัวข้อสรีรวิทยาปกติเหล่านี้

History

การศึกษาการสมดุลและการไหลเวียนในยุคแรกเริ่มได้ยืนยันว่าลำไส้ใหญ่เป็นแหล่งสำคัญของการดูดกลับน้ำและโซเดียม; งานวิจัยทางสรีรวิทยาไฟฟ้าในภายหลังได้แยกแยะการดูดซึมแบบไม่เปลี่ยนแปลงประจุไฟฟ้าในส่วนต้นออกจากการดูดซึมแบบสร้างประจุไฟฟ้าที่ไวต่ออะมิโลไรด์ในส่วนปลายของลำไส้ใหญ่ และชี้แจงบทบาทของอัลโดสเตอโรน ซึ่งเป็นการสังเคราะห์ที่รวบรวมไว้ในการประเมินของ Sandle ในปี 1998 และบทความทบทวนของ Kunzelmann และ Mall ในปี 2002

Key figures

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

Seminal works

• sandle-1998
• kunzelmann-mall-2002

Frequently asked questions

ลำไส้ใหญ่ดูดซึมน้ำได้เท่าใดในแต่ละวัน?

โดยทั่วไปแล้วจะดูดซึมของเหลวส่วนใหญ่จากหนึ่งถึงสองลิตรที่เหลือจากลำไส้เล็ก และมีความสามารถสำรองที่ช่วยให้สามารถดูดซึมได้หลายลิตรเมื่อปริมาณเพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมอุจจาระจึงมักจะเป็นกึ่งแข็ง

น้ำถูกปั๊มออกจากลำไส้ใหญ่แบบแอคทีฟหรือไม่?

ไม่ การเคลื่อนที่ของน้ำเป็นแบบพาสซีฟและเป็นไปตามกลไกออสโมซิส โดยจะเคลื่อนที่ตามการดูดซึมไอออนแบบแอคทีฟ โดยเฉพาะโซเดียม ซึ่งถูกขนส่งผ่านเยื่อบุผิวและถูกปั๊มออกที่ด้านฐานโดยโซเดียม-โพแทสเซียม ATPase