碳水化合物吸收

碳水化合物吸收是指膳食糖类经肠腔和刷状缘酶分解为单糖后，通过小肠上皮细胞转运进入血液的过程。由于肠细胞只能吸收单糖，因此必须先将其消化为葡萄糖、半乳糖和果糖，才能通过载体介导进行摄取。

Definition

碳水化合物吸收是指膳食单糖（主要是葡萄糖、半乳糖和果糖）在淀粉酶和刷状缘水解酶将其从淀粉和双糖中释放出来后，跨小肠肠细胞进行的跨上皮转运。

Scope

本条目涵盖了淀粉和双糖消化为单糖的过程，以及将这些糖类转运通过肠细胞的膜转运蛋白。它解释了葡萄糖和半乳糖的钠偶联摄取以及果糖的促进性摄取。本条目是对正常生理学的参考描述，而非临床指导。

Core questions

• 膳食淀粉和双糖如何分解为可吸收的单糖？
• 为什么碳水化合物在被吸收之前必须是单糖？
• 肠细胞如何逆浓度梯度转运葡萄糖和半乳糖？
• 果糖如何被吸收，以及糖类如何离开细胞进入血液？

Key concepts

• 单糖（葡萄糖、半乳糖、果糖）
• 唾液淀粉酶和胰淀粉酶
• 刷状缘α-葡萄糖苷酶（蔗糖酶-异麦芽糖酶、麦芽糖酶-葡糖淀粉酶）
• 钠-葡萄糖协同转运蛋白SGLT1（继发性主动转运）
• 促进性转运蛋白GLUT5（果糖）
• 通过GLUT2的基底外侧排出
• 葡萄糖摄取与钠梯度的偶联

Mechanisms

肠腔淀粉酶将淀粉裂解为寡糖和极限糊精，刷状缘α-葡萄糖苷酶复合物（蔗糖酶-异麦芽糖酶和麦芽糖酶-葡糖淀粉酶）与麦芽糖酶及其他双糖酶一起将其分解为葡萄糖、半乳糖和果糖。葡萄糖和半乳糖通过SGLT1穿过顶膜进入肠细胞，SGLT1将每分子糖的两个钠离子内移与基底外侧Na+/K+-ATP酶维持的钠离子顺浓度梯度偶联；这种继发性主动转运使细胞能够浓缩这些糖。果糖通过GLUT5以促进扩散的方式顺浓度梯度进入细胞。所有三种单糖都通过GLUT2穿过基底外侧膜进入间质和血液。葡萄糖和钠吸收的紧密偶联是口服补液盐利用的钠-葡萄糖协同摄取的生理基础。

Clinical relevance

肠道葡萄糖转运对钠的依赖性解释了为什么葡萄糖能增强钠和水的吸收，这是口服补液疗法的原理。相关载体或特定双糖酶的缺陷会导致其糖底物未被吸收并在肠腔中具有渗透活性。本条目描述了正常机制以供参考，并非诊断或治疗建议。

Evidence & guidelines

肠道糖转运的分子生理学已通过转运蛋白克隆和电生理学研究得到确立，并在主要综述和教科书中得到巩固；作为一个正常生理学主题，它不受临床实践指南的约束。

History

肠道糖摄取由钠梯度而非直接由ATP驱动的观点，由罗伯特·克雷恩（Robert Crane）在20世纪60年代早期提出，即钠协同转运假说，后来通过SGLT1的克隆和人类钠-葡萄糖转运蛋白的详细动力学研究得到证实。关于刷状缘α-葡萄糖苷酶的并行研究阐明了淀粉如何在吸收表面最终分解为葡萄糖。

Key figures

• Ernest M. Wright
• Robert K. Crane
• Buford L. Nichols

Seminal works

• wright-2011
• nichols-2003

Frequently asked questions

肠道可以直接吸收淀粉或双糖吗？

不能。只有单糖才能穿过肠细胞转运，因此淀粉和双糖必须首先通过淀粉酶和刷状缘酶消化为葡萄糖、半乳糖和果糖。

为什么在腹泻期间添加葡萄糖有助于补水？

葡萄糖与钠通过SGLT1一起被吸收，水则渗透性地跟随被吸收的钠，因此即使存在分泌性腹泻，葡萄糖和盐溶液也能促进液体摄取。