Hấp thu nước và chất điện giải

Hấp thu nước và chất điện giải là quá trình ruột non thu hồi lượng lớn dịch và các ion được đưa vào mỗi ngày từ chế độ ăn uống và dịch tiết tiêu hóa. Nước không được bơm trực tiếp; nó đi theo sự hấp thu của các chất tan — chủ yếu là natri và các chất dinh dưỡng được đồng vận chuyển cùng với nó — theo cơ chế thẩm thấu qua biểu mô.

Definition

Hấp thu nước và chất điện giải là sự thu hồi ròng qua biểu mô của natri, clorua và các ion khác bởi các tế bào ruột non, cùng với sự di chuyển của nước theo cơ chế thẩm thấu sau khi hấp thu chất tan.

Scope

Mục này bao gồm các con đường và động lực cho sự hấp thu natri, clorua và các chất điện giải khác trong ruột non, cùng với sự di chuyển của nước theo cơ chế thẩm thấu qua các con đường xuyên tế bào và cận tế bào. Nó giải thích cách vận chuyển chất tan thiết lập hướng của dòng dịch ròng. Đây là một tài liệu tham khảo về sinh lý học bình thường chứ không phải hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Ruột non hấp thu bao nhiêu dịch và dịch đó đến từ đâu?
• Natri được hấp thu bằng những cơ chế nào, và gradient của nó được duy trì như thế nào?
• Tại sao nước đi theo các chất tan thay vì được vận chuyển riêng lẻ?
• Các con đường xuyên tế bào và cận tế bào được sử dụng như thế nào cho nước và các ion?

Key concepts

• Hấp thu natri (kết hợp với chất dinh dưỡng, trao đổi trung hòa điện, kênh)
• Na+/K+-ATPase màng đáy bên là bơm chủ động
• Hấp thu và trao đổi clorua
• Sự kết nối thẩm thấu của nước với vận chuyển chất tan
• Dòng nước xuyên tế bào so với cận tế bào
• Kênh nước Aquaporin
• Nguyên tắc bù nước đường uống liên quan đến chất tan

Mechanisms

Ruột non nhận vài lít dịch mỗi ngày từ việc ăn uống và từ các dịch tiết nước bọt, dạ dày, mật và tụy, và hấp thu phần lớn trong số đó. Natri đi vào tế bào ruột qua màng đỉnh bằng nhiều con đường — kết hợp với các chất dinh dưỡng như glucose và axit amin, bằng cách trao đổi trung hòa điện và đồng vận chuyển với các ion khác, và qua các kênh — sau đó được bơm ra khỏi màng đáy bên bởi Na+/K+-ATPase, duy trì nồng độ natri nội bào thấp, cung cấp năng lượng cho sự hấp thu ở màng đỉnh. Clorua được hấp thu song song, một phần bằng các cơ chế trao đổi. Sự tích tụ các chất tan đã hấp thu trong các khoảng gian bào bên tạo ra một gradient thẩm thấu cục bộ kéo nước qua biểu mô, cả xuyên tế bào qua các kênh nước aquaporin và cận tế bào giữa các tế bào; biểu mô ruột tương đối rò rỉ, do đó nước và các ion nhỏ dễ dàng di chuyển qua con đường cận tế bào. Vì sự di chuyển của nước là thứ cấp so với sự di chuyển của chất tan, bất cứ điều gì làm tăng sự hấp thu chất tan — chẳng hạn như sự hấp thu natri kết hợp với chất dinh dưỡng — đều làm tăng sự hấp thu nước, đây là cơ sở sinh lý của việc bù nước đường uống.

Clinical relevance

Sự kết nối giữa nước và sự hấp thu chất tan giải thích cả cách ruột bảo tồn dịch và tại sao sự hấp thu chất tan bị suy giảm hoặc sự tiết ròng gây ra tiêu chảy, và nó là cơ sở cho việc thiết kế các dung dịch bù nước đường uống kết hợp natri với glucose. Mục này mô tả cơ chế bình thường để tham khảo và không phải là lời khuyên chẩn đoán hoặc điều trị.

Evidence & guidelines

Các cơ chế vận chuyển ion ruột và sự di chuyển của nước qua aquaporin đã được thiết lập trong các nghiên cứu sinh lý học và phân tử cũng như các sách giáo khoa tiêu chuẩn; với tư cách là một chủ đề sinh lý học bình thường, nó không bị chi phối bởi các hướng dẫn thực hành lâm sàng.

History

Sinh lý học biểu mô thế kỷ XX đã xác định rằng ruột không bơm nước trực tiếp mà hấp thu nước theo cơ chế thẩm thấu sau khi các chất tan được vận chuyển tích cực, với natri và bơm natri màng đáy bên là trung tâm của quá trình. Việc xác định sau này các kênh nước aquaporin và các con đường đi vào natri cụ thể đã cung cấp một giải thích phân tử về cách vận chuyển chất tan thúc đẩy sự thu hồi dịch, và việc chứng minh rằng sự hấp thu natri kết hợp với chất dinh dưỡng làm tăng cường sự hấp thu nước đã củng cố liệu pháp bù nước đường uống.

Key figures

• Michael Field
• Umberto Laforenza
• Ernest M. Wright

Seminal works

• field-2003
• laforenza-2012

Frequently asked questions

Ruột có bơm nước trực tiếp không?

Không. Sự hấp thu nước là theo cơ chế thẩm thấu: ruột chủ động hấp thu các chất tan, chủ yếu là natri, và nước đi theo gradient thẩm thấu tạo thành qua biểu mô, xuyên qua các tế bào và giữa chúng.

Tại sao việc kết hợp natri với glucose lại cải thiện sự hấp thu dịch?

Glucose được hấp thu cùng với natri bởi chất đồng vận chuyển natri-glucose, làm tăng sự hấp thu natri ròng; vì nước đi theo natri đã hấp thu theo cơ chế thẩm thấu, sự đồng vận chuyển này thúc đẩy sự hấp thu dịch và là cơ sở của các dung dịch bù nước đường uống.