结肠生理学
结肠生理学是研究结肠(大肠的末端部分)如何处理从小肠输送来的残渣的学科。其主要功能是回收水分和电解质,承载密集的微生物群落,将未消化的碳水化合物发酵成短链脂肪酸,储存残渣,并协调运动和排便控制,使排便成为一个受控的、可社会性推迟的事件。
Definition
结肠是大肠从盲肠延伸至直肠的部分;结肠生理学描述了其吸收、发酵、运动和排便控制相关的功能。
Scope
本领域旨在向读者介绍结肠的主要功能主题,并链接到详细主题:水和电解质吸收、细菌发酵和短链脂肪酸、排便反射和排便控制,以及肛门外括约肌功能。它将结肠视为胃肠道生理学中的参考主题,而非临床指导。
Sub-topics
Core questions
- 结肠如何从肠腔内容物中回收水和电解质?
- 常驻微生物群如何将膳食残渣转化为短链脂肪酸,以及这些脂肪酸如何为上皮细胞提供能量?
- 结肠的储存、推进性运动和排便反射是如何协调的?
- 两次排便之间如何维持粪便控制?
Key concepts
- 水和电解质重吸收
- 通过ENaC的电荷钠吸收
- 未消化碳水化合物的细菌发酵
- 短链脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸)
- 丁酸作为结肠细胞的首选燃料
- 分节(结肠袋)运动和集团运动
- 直肠-肛门抑制反射和排便反射
- 肛门内、外括约肌排便控制机制
Mechanisms
结肠每天接收约一到两升回肠流出物,通常将其大部分水分和钠返回体内;在需要时,它可以吸收更多。钠主要通过远端结肠上皮钠通道的电荷转运跨顶膜吸收,水分则渗透性地随之。同时,密集的厌氧微生物群将逃脱小肠消化的碳水化合物和抗性淀粉发酵成短链脂肪酸,包括乙酸、丙酸和丁酸;丁酸是结肠细胞主要的氧化底物。运动活动在非推进性混合(最大化黏膜接触)和高幅度传播性收缩(集团运动,将内容物推向直肠)之间交替。直肠充盈触发直肠-肛门抑制反射和排便冲动,而事件之间的排便控制则依赖于紧张的肛门内括约肌和自主控制的肛门外括约肌以及耻骨直肠肌。
Clinical relevance
理解正常的结肠吸收、发酵、运动和排便控制,为解释腹泻、便秘和粪便失禁等疾病提供了生理学背景。本条目是关于正常功能的描述性参考资料,并非个体诊断或治疗的依据。
Evidence & guidelines
此处总结的功能主题来源于已建立的生理学综述和肛门直肠功能共识声明;关于肛门直肠疾病的罗马共识(Rao et al., 2016)是运动和排便控制领域广泛使用的参考框架之一。
History
20世纪下半叶,结肠盐和水处理以及细菌发酵的定量研究取得了显著进展,对人结肠内容物和门静脉血中短链脂肪酸的测量(Cummings et al., 1987)以及对结肠盐和水吸收的现代评估(Sandle, 1998)巩固了结肠作为吸收和发酵器官的现代图景。
Key figures
- John H. Cummings
- Geoffrey I. Sandle
- Adil E. Bharucha
Related topics
Seminal works
- sandle-1998
- cummings-1987
- bharucha-2006
Frequently asked questions
- 结肠的主要功能是什么?
- 结肠从肠道残渣中回收水分和电解质,容纳微生物将未消化的碳水化合物发酵成短链脂肪酸,储存残渣,并协调运动和排便控制,使排便成为一个受控的事件。
- 结肠吸收营养物质吗?
- 其主要的吸收作用是回收水分和电解质,但它也吸收细菌发酵产生的短链脂肪酸,这些脂肪酸为结肠细胞和身体提供能量。