Durch Trinken und Essen gelangt Wasser in den Körper. Wasser wird zusammen mit anderen Substanzen im Dick- und Dünndarm aufgenommen. Im Dünndarm wird eine hohe Effizienz der Wasseraufnahme nicht nur durch die große Gesamtoberfläche der Darmschleimhaut, sondern auch durch die Kopplung von Absorptions- und Hydrolyseprozessen an der Enterozytenmembran gewährleistet. Für die Sicherstellung der Resorption sind die Intensität des Lymphflusses und der Durchblutung der die Darmwände bedeckenden Zotten sowie deren Kontraktion von besonderer Bedeutung. Wenn sich die Zotten zusammenziehen, werden die darin befindlichen Lymphkapillaren komprimiert, was den Abfluss der Lymphe fördert. Durch die Aufrichtung der Zotten entsteht die Saugwirkung, die die Aufnahme erleichtert. Die Darmperistaltik fördert die Resorption, da sie zu einem Anstieg des intrakavitären Drucks führt, der zu einem Anstieg des Filtrationsdrucks beiträgt.

Der Verdauungsprozess führt zu einer starken Erhöhung der Blutversorgung der Darmschleimhaut. So fließen außerhalb der Mahlzeiten bis zu zweihundert Milliliter Blut pro Minute durch die Schleimhäute, auf dem Höhepunkt der Verdauung sind es fünfhundert bis sechshundert Milliliter Blut pro Minute. Durch die erhöhte Durchblutung werden die Enterozyten mit Energie gefüllt, die zur aktiven Aufnahme von Kohlenhydraten, Ionen und anderen Verbindungen genutzt wird. Außerdem hält eine reichliche Durchblutung die Konzentration von Wasser und Substanzen zwischen dem fließenden Blut und dem interzellulären Inhalt der Zotten aufrecht. Für die Absorption sorgen die Mechanismen der Diffusion, der passiven Osmose und des aktiven energieabhängigen Transports. Pro Tag passieren bis zu zehn Liter Wasser den Verdauungstrakt – sechs bis sieben kommen mit dem Verdauungssaft, zwei bis drei mit der Nahrung.

Das meiste Wasser wird im Dünndarm (seine oberen Abschnitte) aufgenommen, einhundert bis einhundertfünfzig Milliliter Wasser werden mit dem Kot ausgeschieden.

Im gesamten Darm ist der osmotische Druck des Plasmas fast immer gleich dem osmotischen Druck des Speisebrei. Die Wasseraufnahme wird durch die gleichzeitige Aufnahme von Mineralsalzen, Aminosäuren und Kohlenhydraten erleichtert. Wasser dringt entlang des osmotischen Gradienten recht leicht in beide Richtungen ein. Wasserlösliche Vitamine werden zusammen mit Wasser aufgenommen. Faktoren, die die Aufnahme von Nährstoffen beeinträchtigen, führen dazu, dass auch der Wasserstoffwechsel des Körpers erschwert wird.

Cl~- und Na+-Ionen spielen eine entscheidende Rolle beim Wassertransport durch Interzellularräume und Membranen. Na+ wird aktiv aus der Darmhöhle absorbiert. Es folgt der Eintritt von HCO3- und C1~-Ionen entlang des elektrochemischen Gradienten. Im Darm findet auch eine Austauschdiffusion von SG zu HCO3 und von Na+ zu K+ statt.

Ein Wasserungleichgewicht im Körper entsteht durch Flüssigkeitsverlust aufgrund von Durchfall und Erbrechen. Bei starkem Durchfall können Dutzende Liter Wasser verloren gehen, bei einfachem Durchfall und Erbrechen mehrere Liter. Therapeutische Maßnahmen zur Beseitigung der Krankheit müssen mit der Wiederherstellung des Elektrolyten einhergehen Wasserhaushalt Körper.

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Saugen ist ein physiologischer Prozess der Übertragung von Substanzen aus dem Lumen des Magen-Darm-Trakts in den Magen-Darm-Trakt interne Umgebung Körper (Blut, Lymphe, Gewebeflüssigkeit).

Die gesamte täglich resorbierte Flüssigkeitsmenge in Magen-Darmtrakt beträgt 8-9 l (ca. 1,5 l Flüssigkeit werden mit der Nahrung aufgenommen, der Rest ist Sekretflüssigkeit). Verdauungsdrüsen).

Die Absorption erfolgt in allen Teilen des Verdauungstrakts, die Intensität dieses Prozesses ist jedoch in den verschiedenen Teilen nicht gleich.

Aufnahme im Magen

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Der Magen nimmt Wasser, Alkohol, große Menge einige Salze und Monosaccharide.

Aufnahme im Darm

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Der Dünndarm ist der Hauptabschnitt des Verdauungstraktes, in dem Wasser, Mineralsalze, Vitamine und Hydrolyseprodukte von Stoffen aufgenommen werden. In diesem Abschnitt des Verdauungsschlauchs ist die Geschwindigkeit der Stoffübertragung extrem hoch. Bereits 1-2 Minuten nachdem Nahrungssubstrate in den Darm gelangen, erscheinen sie im aus der Schleimhaut fließenden Blut und nach 5-10 Minuten sinkt die Konzentration Nährstoffe im Blut maximale Werte erreicht. Ein Teil der Flüssigkeit (ca. 1,5 l) gelangt zusammen mit dem Speisebrei in den Dickdarm, wo fast die gesamte Flüssigkeit absorbiert wird.

Die Schleimhaut des Dünndarms ist in ihrer Struktur so angepasst, dass sie die Aufnahme von Stoffen gewährleistet: Über die gesamte Länge bilden sich Falten, die die Aufnahmefläche um etwa das Dreifache vergrößern; im Dünndarm vorhanden große Menge Zotten, die auch ihre Oberfläche um ein Vielfaches vergrößern; Jede Epithelzelle des Dünndarms enthält Mikrovilli (jeweils 1 µm lang, 0,1 µm im Durchmesser), wodurch sich die Absorptionsfläche des Darms um das 600-fache vergrößert.

Die Besonderheiten der Organisation der Mikrozirkulation der Darmzotten sind für den Nährstofftransport von wesentlicher Bedeutung. Die Blutversorgung der Zotten erfolgt über ein dichtes Netz von Kapillaren, die direkt unter der Basalmembran liegen. Charakteristisches Merkmal Gefäßsystem Darmzotten sind hochgradig Fensterung des Kapillarendothels und große Fenstergröße (45–67 nm). Dadurch können nicht nur große Moleküle, sondern auch supramolekulare Strukturen durchdringen. Fenestrae befinden sich in der der Basalmembran zugewandten Endothelzone und erleichtern den Austausch zwischen den Gefäßen und dem Interzellularraum des Epithels.

In der Schleimhaut Dünndarm Es werden ständig zwei Prozesse durchgeführt:

1. C Sekretion - Übertragung von Substanzen aus Blutkapillaren in das Darmlumen,

2. Saugen - Transport von Substanzen aus der Darmhöhle in die innere Umgebung des Körpers.

Die Intensität jedes einzelnen von ihnen hängt von den physikalisch-chemischen Parametern von Speisebrei und Blut ab.

Die Absorption erfolgt durch passive Stoffübertragung und aktiven energieabhängigen Transport .

PassivTransport erfolgt in Abhängigkeit vom Vorhandensein transmembraner Konzentrationsgradienten von Stoffen, osmotischem oder hydrostatischem Druck. Zum passiven Transport gehören Diffusion, Osmose und Filtration (siehe Kapitel 1).

Aktiven Transport erfolgt gegen einen Konzentrationsgradienten, ist unidirektional, erfordert Energieaufwand durch energiereiche Phosphorverbindungen und die Beteiligung spezieller Träger. Es kann unter Beteiligung von Trägern einen Konzentrationsgradienten passieren (erleichterte Diffusion), zeichnet sich durch hohe Geschwindigkeit und das Vorhandensein einer Sättigungsschwelle aus.

Wasserabsaugung

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Absorption(Wasseraufnahme) erfolgt nach den Gesetzen der Osmose. Wasser gelangt leicht durch die Zellmembranen vom Darm ins Blut und zurück in den Speisebrei (Abb. 9.7).

Abb.9.7. Schema der aktiven und passiven Übertragung von Wasser und Elektrolyten durch die Membran.

Wenn hyperosmischer Speisebrei aus dem Magen in den Darm gelangt, wird eine erhebliche Menge Wasser aus dem Blutplasma in das Darmlumen übertragen, was für eine isosmische Darmumgebung sorgt. Wenn im Wasser gelöste Stoffe ins Blut gelangen, sinkt der osmotische Druck des Speisebrei. Dadurch dringt Wasser schnell durch die Zellmembranen in das Blut ein. Folglich führt die Aufnahme von Stoffen (Salze, Glukose, Aminosäuren etc.) aus dem Darmlumen in das Blut zu einer Abnahme des osmotischen Drucks des Speisebrei und schafft Bedingungen für die Wasseraufnahme.

Absorption von Natriumionen

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Täglich werden 20–30 g Natrium mit den Verdauungssäften in den Verdauungstrakt ausgeschieden. Darüber hinaus nimmt ein Mensch normalerweise täglich 5–8 g Natrium über die Nahrung auf und der Dünndarm sollte jeweils 25–35 g Natrium aufnehmen. Die Natriumaufnahme erfolgt durch die Basal- und Seitenwände der Epithelzellen in den Interzellularraum – es handelt sich dabei um einen aktiven Transport, der durch die entsprechende ATPase katalysiert wird. Ein Teil des Natriums wird gleichzeitig mit Chloridionen absorbiert, die zusammen mit positiv geladenen Natriumionen passiv eindringen. Auch beim gegenläufigen Transport von Kalium- und Wasserstoffionen im Austausch gegen Natriumionen ist eine Aufnahme von Natriumionen möglich. Die Bewegung von Natriumionen bewirkt das Eindringen von Wasser in den Interzellularraum (aufgrund des osmotischen Gradienten) und in den Blutkreislauf der Zotten.

Absorption von Chlorionen

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IN oberen Abschnitt Im Dünndarm werden Chloride sehr schnell absorbiert, hauptsächlich durch passive Diffusion. Die Aufnahme von Natriumionen durch das Epithel führt zu einer größeren Elektronegativität des Speisebreis und einem leichten Anstieg der Elektropositivität auf der Basalseite der Epithelzellen. Dabei bewegen sich Chlorionen entlang des elektrischen Gradienten und folgen den Natriumionen.

Absorption von Bicarbonat-Ionen

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Bicarbonat-Ionen, die in erheblichen Mengen im Pankreassaft und in der Galle enthalten sind, werden indirekt absorbiert. Wenn Natriumionen in das Darmlumen aufgenommen werden, wird eine bestimmte Menge Wasserstoffionen im Austausch gegen eine bestimmte Menge Natrium ausgeschieden. Wasserstoffionen bilden mit Bicarbonationen Kohlensäure, die dann zu Wasser und Kohlendioxid dissoziiert. Wasser verbleibt als Teil des Speisebrei im Darm und Kohlendioxid wird schnell ins Blut aufgenommen und über die Lunge ausgeschieden.

Absorption von Calciumionen und anderen zweiwertigen Kationen

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Calciumionen werden über die gesamte Länge des Magen-Darm-Trakts aktiv absorbiert. Jedoch größte Aktivität seine Absorption verbleibt im Zwölffingerdarm und im proximalen Dünndarm. Der Prozess der Kalziumabsorption beinhaltet die Mechanismen einer einfachen und erleichterten Diffusion. Es gibt Hinweise auf die Existenz eines Kalziumtransporters in der Basalmembran von Enterozyten, der Kalzium gegen einen elektrochemischen Gradienten von der Zelle zum Blut transportiert. Stimulieren Sie die Aufnahme von Ca++-Gallensäuren.

Absorption von Mg++-, Zn++-, Cu++-, Fe++-Ionen

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Die Absorption von Mg++-, Zn++-, Cu++- und Fe++-Ionen erfolgt in den gleichen Teilen des Darms wie Kalzium und Cu++ – hauptsächlich im Magen. Der Transport von Mg ++ , Zn ++ , Cu ++ erfolgt durch Diffusionsmechanismen und die Absorption von Fe ++ sowohl unter Beteiligung von Trägern als auch durch den Mechanismus der einfachen Diffusion. Wichtige Faktoren Die Kalziumaufnahme wird durch Parathormon und Vitamin D reguliert.

Einwertige Ionen werden leicht und in großen Mengen absorbiert, zweiwertige Ionen in deutlich geringerem Maße.

Aufnahme von Kohlenhydraten

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Kohlenhydrate werden im Dünndarm in Form von Monosacchariden, Glucose, Fructose und bei der Fütterung mit Muttermilch als Galactose aufgenommen (Abb. 9.8). Ihr Transport durch die Darmzellmembran kann gegen große Konzentrationsgradienten erfolgen. Verschiedene Monosaccharide werden absorbiert mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Glukose und Galaktose werden am aktivsten absorbiert, ihr Transport stoppt jedoch oder wird deutlich reduziert, wenn der aktive Natriumtransport blockiert ist. Dies liegt daran, dass der Transporter das Glucosemolekül ohne Natrium nicht transportieren kann. Die Epithelzellmembran enthält ein Transportprotein mit Rezeptoren, die sowohl gegenüber Glukose als auch gegenüber Natriumionen empfindlich sind. Der Transport beider Stoffe in die Epithelzelle erfolgt, wenn beide Rezeptoren gleichzeitig erregt werden. Die Energie, die die Bewegung von Natriumionen und Glukosemolekülen bewirkt äußere Oberfläche Membran nach innen, ist der Unterschied in der Natriumkonzentration zwischen der inneren und äußeren Oberfläche der Zelle. Der beschriebene Mechanismus heißt Natrium-Cotransport oder Sekundärmechanismus aktiver Glukosetransport. Es sorgt dafür, dass Glukose nur in die Zelle transportiert wird. Ein Anstieg der intrazellulären Glukosekonzentration schafft Bedingungen für ihre erleichterte Diffusion durch die Basalmembran der Epithelzelle in die Interzellularflüssigkeit.

Proteinaufnahme

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Die meisten Proteine ​​werden in Form von Dipeptiden, Tripeptiden und freien Aminosäuren durch die Membranen von Epithelzellen aufgenommen (Abb. 9.9).

Die Energie für den Transport der meisten dieser Substanzen wird durch einen Natrium-Cotransportmechanismus bereitgestellt, der dem Glukosetransport ähnelt. Die meisten Peptide oder Aminosäuremoleküle binden an Transportproteine, die ebenfalls mit Natrium interagieren müssen. Das Natriumion bewegt sich entlang des elektrochemischen Gradienten in die Zelle und „leitet“ die Aminosäure oder das Peptid mit sich. Einige Aminosäuren sind nicht erforderlich; Natrium-Cotransportmechanismus und werden durch spezielle Membrantransportproteine ​​transportiert.

Aufnahme von Fetten

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Fette werden zu Monoglyceriden und Fettsäuren abgebaut. Die Aufnahme von Monoglyceriden und Fettsäuren erfolgt im Dünndarm unter Beteiligung von Gallensäure(Abb.9.10).

Ihre Interaktion führt zur Bildung von Mizellen, die von den Membranen der Enterozyten eingefangen werden. Sobald Gallensäuren von der Mizellenmembran erfasst werden, diffundieren sie zurück in den Speisebrei, werden freigesetzt und fördern die Aufnahme neuer Mengen an Monoglyceriden und Fettsäuren. In die Epithelzelle eingedrungen Fettsäure und Monoglyceride erreichen das endoplasmatische Retikulum, wo sie an der Resynthese von Triglyceriden beteiligt sind. Im endoplasmatischen Retikulum gebildete Triglyceride werden zusammen mit absorbiertem Cholesterin und Phospholipiden zu großen Formationen zusammengefasst – Kügelchen, deren Oberfläche mit im endoplasmatischen Retikulum synthetisierten Beta-Lipoproteinen bedeckt ist. Das gebildete Kügelchen wandert zur Basalmembran der Epithelzelle und wird durch Exozytose in den Interzellularraum ausgeschieden, von wo es in Form von Chylomikronen in die Lymphe gelangt. Beta-Lipoproteine ​​fördern das Eindringen von Kügelchen durch die Zellmembran.

Etwa 80–90 % aller Fette werden im Magen-Darm-Trakt absorbiert und in Form von Chylomikronen über den thorakalen Lymphgang ins Blut transportiert. Kleine Mengen (10–20 %) kurzkettiger Fettsäuren werden direkt in das Pfortaderblut aufgenommen, bevor sie in Triglyceride umgewandelt werden.

Vitaminaufnahme

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Saugen fettlösliche Vitamine(A, D, E, K) steht in engem Zusammenhang mit der Fettaufnahme. Bei einer gestörten Fettaufnahme wird auch die Aufnahme dieser Vitamine gehemmt. Ein Beweis dafür ist, dass Vitamin A an der Resynthese von Triglyceriden beteiligt ist und als Teil von Chylomikronen in die Lymphe gelangt. Die Aufnahmemechanismen wasserlöslicher Vitamine sind unterschiedlich. Vitamin C und Riboflavin werden durch Diffusion transportiert. Folsäure absorbiert in Jejunum in konjugierter Form. Vitamin B 12 verbindet sich mit dem Intrinsic Factor von Castle und wird in dieser Form aktiv absorbiert Ileum.

Merkmale der Aufnahme von Substanzen im Dickdarm

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Der Großteil des Wassers und der Elektrolyte (5-7 Liter pro Tag) wird im Dickdarm aufgenommen und nur weniger als 100 ml Flüssigkeit werden beim Menschen über den Kot ausgeschieden. Grundsätzlich findet der Resorptionsprozess im Dickdarm in seinem proximalen Abschnitt statt. Dieser Teil des Dickdarms wird genannt Absorptionskolon Darm. Der distale Teil des Dickdarms übt eine Speicherfunktion aus und wird daher als Dickdarm ablagern Darm.

Die Schleimhaut des Dickdarms verfügt über eine hohe Fähigkeit, Natriumionen aktiv ins Blut zu transportieren; sie nimmt diese gegen einen höheren Konzentrationsgradienten auf als die Schleimhaut des Dünndarms, da der Speisebrei aufgrund seiner Absorptions- und Sekretionsfunktion in das Blut gelangt Der Dickdarm ist isotonisch.

Der Eintritt von Natriumionen in den Interzellularraum der Darmschleimhaut durch das erzeugte elektrochemische Potenzial fördert die Aufnahme von Chlor. Durch die Aufnahme von Natrium- und Chlorionen entsteht ein osmotischer Gradient, der wiederum die Aufnahme von Wasser durch die Schleimhaut des Dickdarms ins Blut fördert. Bikarbonate, die im Austausch gegen eine gleiche Menge Chlor in das Lumen des Dickdarms gelangen, tragen zur Neutralisierung von Säuren bei Endprodukte Aktivität von Bakterien im Dickdarm.

Wenn eine große Menge Flüssigkeit durch die Ileozökalklappe in den Dickdarm gelangt oder wenn der Dickdarm große Mengen Saft absondert, entsteht überschüssige Flüssigkeit im Kot und es kommt zu Durchfall.

Im Verdauungskanal entstehen durch die chemische Verarbeitung der Nahrung wässrige Lösungen von Abbauprodukten, die über die Epithelzellen der Schleimhaut in die Blut- und Lymphgefäße gelangen.

Die an die Wände des Verdauungskanals angrenzende Nahrungsschicht wird auf natürliche Weise zunächst durch die Wirkung von Enzymen der Verdauungssäfte verdaut, die von Drüsen in der Schleimhaut abgesondert werden, und die Abbauprodukte werden im Verlauf der Verdauung absorbiert. In von der Wand des Verdauungstrakts entfernten Nahrungsschichten nehmen daher Verdauung und Resorption mit zunehmender Entfernung von der Schleimhaut des Verdauungskanals zunehmend ab.

Die Absorption ist ein physiologischer Prozess, der für lebende Zellen des Verdauungskanals charakteristisch ist und sich zwischen der äußeren und inneren Umgebung befindet.

Im Magen erfolgt nur eine langsame Aufnahme der Abbauprodukte von Kohlenhydraten sowie von Salzen, Wasser und Alkohol. Ein sehr kleiner Teil der Nahrung wird im Zwölffingerdarm absorbiert, nicht mehr als 8 %.

Die Hauptaufnahmeorte sind Jejunum und Ileum. Die gesamte Absorptionsfläche des Darms beträgt beim Menschen 5 m2.

Da die Darmschleimhaut etwa 4 Millionen Zotten hat, vergrößert sich ihre Oberfläche um das Achtfache und erreicht eine Größe von 40 m2. Aber wenn man das auf jedem Quadratmillimeter Fläche bedenkt Flimmerepithel, die die Zotten bedecken, gibt es einen Bürstensaum, bestehend aus 50-200 Millionen zylindrischen Auswüchsen des Zytoplasmas, der nur unter einem Elektronenmikroskop sichtbar ist, dann beträgt die gesamte Absorptionsfläche des Darms 500-600 m 2.

Jede Zotte erhält 1 bis 3 kleine Arterien – Arteriolen. Jede Arteriole beim Menschen verzweigt sich in 15–20 Kapillaren, die sich direkt unter den Epithelzellen befinden. Wenn keine Absorption erfolgt, funktionieren die meisten Kapillaren der Zotten nicht und das Blut aus den Arteriolen fließt direkt in die kleinen Venen. Bei der Resorption öffnen sich die Kapillaren der Zotten und ihr Lumen erweitert sich. Die Oberfläche der Kapillaren macht etwa 80 % der Epitheloberfläche aus, daher steht das Darmepithel in Kontakt mit dem Blut große Oberfläche, was die Absorption fördert. Im Inneren der Zotten befindet sich auch ein Lymphgefäß. Aufgrund der Ventile in den Lymphgefäßen fließt die Lymphe aus den Zotten nur in eine Richtung. Bevor die Lymphe eindringt Brustgang es geht sicherlich durch einen der Lymphknoten.

Die Zotten enthalten glatte Muskelfasern und ein Nervennetzwerk, das mit dem Meissner-Plexus verbunden ist, der sich in der Submukosaschicht befindet. Diese glatten Muskelfasern ziehen sich zusammen. Dabei werden die Zotten komprimiert, Blut und Lymphe werden aus ihnen herausgedrückt und nach der Entspannung der Zotten dringen wässrige Nährstofflösungen durch die Epithelzellen, d. h. sie werden wieder aufgenommen.

Die Kontraktion und Entspannung der Zotten erfolgt innerhalb weniger Stunden nach der Fütterung. Die Häufigkeit dieser Kontraktionen beträgt etwa 6 Mal pro Minute.

Die Zotten ziehen sich zusammen, wenn die Nahrungsmasse ihre Basis berührt. Die Kontraktion wird durch die Beteiligung des Meissner-Plexus verursacht und durch Reizung der Splanchnikusnerven verstärkt. Salzsäure entzieht der Schleimhaut das Hormon Villikinin, das die Kontraktion der Zotten stimuliert und so die Absorption erhöht.

Zwiebeln, Knoblauch, Pfeffer und Zimt erhöhen in großen Verdünnungen die Aktivität der Zotten um mehr als das Fünffache.

Saugtheorien

Es wurde angenommen, dass die Absorption auf Diffusion, Osmose und Filtration zurückzuführen ist, es sich also ausschließlich um einen physikalisch-chemischen Prozess handelt (Dubois-Reymond, 1908). Die Absorption kann jedoch nicht allein auf die Filtration zurückzuführen sein, da der Blutdruck in den Kapillaren 30–40 mm Hg beträgt. Art. und im Lumen des Dünndarms - viel weniger, etwa 5 mm Hg. Kunst. Art. und steigt bei Darmkontraktion auf 10 mm Hg. Kunst. Art., aber die Absorption nimmt mit der Zunahme im Darm zu. Auch Diffusion und Osmose spielen bei der Absorption eine Rolle, können diese aber nicht erklären, da hypotone Lösungen entgegen Osmose und Diffusion und also entgegen dem Diffusionsgradienten absorbiert werden.

Eine Untersuchung der Absorption in einem isolierten Abschnitt des Darms eines Hundes, als sein eigenes Blut in diesen Abschnitt eingeführt wurde, zeigte, dass dieses Blut trotz der Tatsache, dass sich auf beiden Seiten der Darmwand dieselbe Flüssigkeit befand – das Blut des Hundes – danach absorbiert wurde irgendwann. Durch Einwirkung auf den Darm wird die Resorption vorübergehend unterbrochen narkotische Substanzen und hört nach dem Absterben des Darms vollständig auf. Dies beweist, dass die Absorption nicht nur ein physikalisch-chemischer Prozess sein kann, sondern ein physiologischer Prozess ist, der für Darmepithelzellen charakteristisch ist normale Bedingungen ihre Lebensaktivitäten.

Dies wird auch dadurch belegt, dass durch die Absorption der Sauerstoffverbrauch im Darmepithel steigt, sein Membranpotential steigt und es zu morphologischen Veränderungen in ihm kommt.

Die Absorption wird durch das Nervensystem reguliert und kann durch einen konditionierten Reflex verändert werden. Das Nervensystem beeinflusst auch die Absorption durch die vasomotorischen Nerven und die Nerven, die die Darmbewegungen regulieren.

Die Vagusnerven erhöhen die Absorption und die Sympathikusnerven und der Splanchnikus reduzieren sie stark. Einige Hormone (Hypophyse, Schilddrüse, Bauchspeicheldrüse) verbessern die Aufnahme von Kohlenhydraten (R. O. Faitelberg, 1947). Galle beschleunigt die Aufnahme von Fetten nicht nur im Darm, sondern auch im Magen.

Wege zur Aufnahme von Wasser, Salzen und Abbauprodukten

Bei der Aufnahme dringen Wasser und Salze in die Blutgefäße ein. Bei reichlicher Wasser- und Salzzufuhr gelangt ein Teil des Wassers direkt in die Lymphe. Der Mensch nimmt große Mengen Wasser auf, bis zu 10 dm 3, in manchen Fällen bis zu 15-20 dm 3 pro Tag. Ein Teil davon (5-8 dm 3) ist Teil der aufgenommenen Verdauungssäfte, der andere Teil ist in der Nahrung enthalten und kommt in Form vor Wasser trinken. Mit dem Kot werden nur 150 cm 3 Wasser aus dem Darm ausgeschieden. 1 dm 3 Wasser wird vom Menschen innerhalb von 22-25 Minuten aufgenommen. Osmose spielt bei der Wasseraufnahme eine wesentliche Rolle.

Die Aufnahme von Kochsalzlösung erhöht sich, wenn deren Konzentration auf 1 % steigt. Hypotonische Lösungen werden leicht absorbiert. Eine Erhöhung des Darmdrucks erhöht die Aufnahme von Kochsalzlösung. Die Salzaufnahme stoppt, wenn die Konzentration 1,5 % erreicht. Höher konzentrierte Salzlösungen führen dazu, dass Wasser aus dem Blut in den Darm gelangt und dort als Abführmittel wirkt. Calciumsalze werden in geringen Mengen absorbiert. Wenn sie zusammen mit Fett in den Verdauungskanal gelangen, erhöht sich ihre Absorption.

Wenn Zuckerlösungen mit einer geringeren Konzentration als im Blut in den Darm von Hunden gelangen, wird zuerst Wasser und dann Zucker absorbiert. Wenn die Zuckerkonzentration in der Lösung höher ist als im Blut, wird zuerst Zucker und dann Wasser absorbiert .

Proteine ​​werden in die Blutgefäße aufgenommen. Die meisten davon werden in der Form aufgenommen wässrige Lösungen Aminosäuren, teilweise in Form von Peptonen und Albumin, und nur ein sehr kleiner Teil kann unverändert aufgenommen werden, wie etwa wasserlösliche Serumproteine, Eiweiß und Milchprotein – Kasein. In sehr geringen Mengen gelangen unveränderte Proteine ​​in die Lymphgefäße.

Bei Neugeborenen werden erhebliche Mengen an unveränderten Proteinen im Darm aufgenommen. Werden große Mengen an Proteinen aufgenommen, kann dies gesundheitsschädlich sein.

Wenn Menschen Proteine ​​tierischen Ursprungs essen, werden 95–99 % der Proteine ​​verdaut und absorbiert, und wenn Menschen Proteine ​​pflanzlichen Ursprungs essen, werden 75–80 % verdaut und absorbiert.

Die Aufnahme der Proteinverdauungsprodukte erfolgt hauptsächlich in den Anfangsabschnitten des Dünndarms. Die Aufnahme von Proteinen im Dickdarm ist vernachlässigbar. Die Synthese von Aminosäuren, Peptonen und Albumin zu Proteinen beginnt bereits in den Darmepithelzellen. Im Blut der Pfortader nimmt die Menge an Aminosäuren während der Verdauung zu. Etwa die Hälfte der Proteinabbauprodukte wird in Form von Aminosäuren aufgenommen, die andere Hälfte in Form von Polypeptiden (einer Kombination mehrerer Aminosäuren) (E. S. London).

Verschiedene Aminosäuren werden unterschiedlich schnell absorbiert, jedoch viel schneller als Proteine. Nach der Aufnahme von Proteinprodukten werden diese hauptsächlich in der Leber und den Muskeln zu Proteinen synthetisiert.

Bei der Aufnahme gelangen Kohlenhydrate in die Blutgefäße, nur ein sehr kleiner Teil davon gelangt in die Lymphgefäße. Sie werden im Dünndarm in Form von Monosacchariden langsam vollständig resorbiert. Disaccharide werden äußerst langsam absorbiert.

Glukose und Galaktose werden schneller absorbiert als andere Kohlenhydrate. Sie verbinden sich im Dünndarm mit Phosphorsäure, was ihre Aufnahme beschleunigt.

Auch im Dickdarm können Kohlenhydrate aufgenommen werden, was für die künstliche Ernährung mittels Ernährungseinläufen wichtig ist. Aufschlüsselung von Kohlenhydraten zu organische Säuren kommt vorwiegend im Dickdarm vor.

Hormone der Nebennierenrinde sowie B-Vitamine erhöhen die Aufnahme von Glukose. Die Synthese von Monosacchariden zu Glykogen erfolgt in der Leber und den Muskeln.

Wenn neutrale Fette absorbiert werden, gelangen sie in die Lymphgefäße des Dünndarms und dann durch den großen Brustgang hinein Kreislauf. Nur ein sehr kleiner Teil des Fettes, das durch den Verzehr fettreicher Lebensmittel entsteht, gelangt direkt in die Blutgefäße. Fette werden erst im Dünndarm in Form von wertvollen Fettsäuren und Glycerin aufgenommen. Eine vollständige Hydrolyse ist jedoch nicht erforderlich und ein erheblicher Teil der Fette wird in emulgiertem Zustand aufgenommen. Die Fettaufnahme wird durch Galle und Pankreassaft erleichtert. Die Aufnahme von Fettsäuren erfolgt in Kombination mit Gallensäuren, die nach ihrer Aufnahme über den Blutkreislauf abgegeben werden. Pfortader zur Leber und kann an diesem Prozess wieder teilnehmen.

Fett wird im Epithel der Darmschleimhaut aus Glycerin und Fettsäuren synthetisiert.

Bei der Untersuchung der Aufnahme von enthaltenen Fetten radioaktives Isotop Bei 14 stellte sich heraus, dass nur 30-40 % der Fette im Darm hydrolysiert werden. Verschiedene Arten von Fetten werden unterschiedlich schnell hydrolysiert und absorbiert. Fette mit niedrigerem Schmelzpunkt und Öle werden besser und schneller aufgenommen als schmalzartige Fette. Beim Menschen werden Stearin und Walrat nur zu 9–15 % im Darm absorbiert; Butter und Schweinefett werden zu 98 % absorbiert, was von ihrer Fähigkeit abhängt, durch Lipase abgebaut und emulgiert zu werden.

Fettansammlungen treten hauptsächlich auf Unterhautgewebe und Öldichtung. Beim Menschen normal Fettgewebe enthält 10-20 % Fett und bei Fettleibigkeit 35-50 %.

Funktionen des Dickdarms

Im Dickdarm wird nur sehr wenig Saft freigesetzt, Wasser aufgenommen und Kot gebildet. Pflanzennahrung führt zur Bildung von mehr Kot als Fleisch. Der Dickdarm enthält eine große Anzahl von Mikroben (15 Milliarden pro 1 g Kot). Bei Nutztieren verbleibt die Nahrung lange Zeit im Dickdarm, bei einem Pferd beispielsweise 72 Stunden. Unter dem Einfluss von Mikroben, Flimmerhärchen und Enzymen, die aus dem oberen Darm stammen, sind es 40-50 % der Ballaststoffe Proteine ​​und bis zu 25 % der Kohlenhydrate werden verdaut. Bei Wiederkäuern werden 15–20 % der Ballaststoffe im Dickdarm fermentiert und absorbiert. Daher sind Mikroben für den weiteren Abbau von Nahrungsmitteln notwendig. Sie verursachen aber auch den Zerfall von Proteinen und deren Neubildung giftige Substanzen. I. I. Mechnikov glaubte, dass diese Substanzen eine Selbstvergiftung des Körpers (Autointoxikation) verursachen und einer der Gründe für die Alterung des Körpers sind.

Die Resorption erfolgt in fast allen Teilen des Verdauungstraktes. Wenn Sie also ein Stück Zucker längere Zeit unter der Zunge halten, löst es sich auf und wird absorbiert. Dadurch ist eine Aufnahme möglich Mundhöhle. Allerdings ist die Nahrung fast nie für die für die Aufnahme erforderliche Zeit vorhanden. Alkohol und teilweise Glukose werden im Magen gut resorbiert; im Dickdarm - Wasser, einige Salze.

Die Hauptprozesse der Nährstoffaufnahme finden im Dünndarm statt. Seine Struktur ist sehr gut auf die Saugfunktion abgestimmt. Die innere Oberfläche des menschlichen Darms erreicht 0,65–0,70 m2. Besondere Auswüchse der Schleimhaut 0,1-1,5 mm hoch (Abb. 57) - Zotten- Vergrößerung der Darmoberfläche. Auf einer Fläche von 1 cm2 befinden sich 2000-3000 Zotten. Aufgrund des Vorhandenseins von Zotten ist die tatsächliche Fläche Innenfläche Der Darm vergrößert sich auf 4-5 m2, also auf das Zwei- bis Dreifache der Oberfläche des menschlichen Körpers.

Die Untersuchung der Epithelzellen, die die Zotten bedecken, mit einem Elektronenmikroskop zeigte, dass die der Innenseite der Darmhöhle zugewandte Oberfläche der Zellen nicht glatt, sondern wiederum mit fingerartigen Vorsprüngen bedeckt ist – Mikrovilli(Abb. 58). Ihre Größe ist so groß, dass sie selbst bei der höchsten Vergrößerung eines Lichtmikroskops nicht sichtbar sind. Ihre Bedeutung ist jedoch sehr groß. Erstens vergrößern Mikrovilli die Absorptionsfläche des Dünndarms weiter. Zweitens befindet sich zwischen den Mikrovilli eine große Anzahl von Enzymen, die hier zurückgehalten werden und nur in geringen Mengen in das Darmlumen gelangen. Und da die Enzymkonzentration zwischen den Mikrovilli hoch ist, findet der Hauptverdauungsprozess nicht in der Darmhöhle statt, sondern im Raum zwischen den Mikrovilli, nahe der Wand der Darmepithelzellen. Deshalb wurde diese Art der Verdauung auch genannt Wand.

Der parietale Abbau von Nährstoffen ist für den Körper, insbesondere für den Ablauf von Resorptionsprozessen, sehr effektiv. Tatsache ist, dass es ständig im Darm vorhanden ist signifikante Menge Mikroben Würden die Hauptabbauprozesse im Darmlumen stattfinden, würde ein erheblicher Teil der Abbauprodukte von Mikroorganismen verwertet und kleinere Mengen an Nährstoffen ins Blut aufgenommen. Dies geschieht nicht, da die Mikrovilli es den Mikroben nicht ermöglichen, den Wirkort der Enzyme zu erreichen, da die Mikrobe zu groß ist, um in den Raum zwischen den Mikrovilli einzudringen. Und Nährstoffe, die sich an der Wand der Darmzelle befinden, werden leicht absorbiert.

Saugmechanismus

Wie läuft der Absorptionsprozess ab? Jede Substanz hat ihre eigenen Absorptionseigenschaften, es gibt jedoch Mechanismen, die bei der Absorption vieler Substanzen gemeinsam sind. Also etwas Wasser, Salze und kleine Moleküle organische Substanz dringt gemäß den Gesetzen in das Blut ein Diffusion. Wenn sich die glatte Muskulatur des Darms zusammenzieht, steigt der Druck darin und dann dringen einige Stoffe gesetzeskonform in das Blut ein Filterung. Bei der Wasseraufnahme ist die Osmose von großer Bedeutung. Es ist bekannt, dass destilliertes Wasser schneller absorbiert wird als eine isotonische Lösung. Da der osmotische Druck des Blutes steigt, beschleunigt sich die Wasseraufnahme deutlich.

Manche Stoffe werden mit großem Energieaufwand aufgenommen. Dazu gehören Natriumionen, Glukose, Fettsäuren und einige Aminosäuren. Dass für den Übergang dieser Stoffe aus dem Darmlumen ins Blut Energie benötigt wird, belegen Experimente, bei denen mit Hilfe spezieller Gifte der Energiestoffwechsel in der Darmschleimhaut gestört oder gestoppt wurde. Unter diesen Bedingungen wurde die Aufnahme von Glucose und Natriumionen gestoppt.

Bei der Aufnahme von Nährstoffen erhöht sich die Gewebeatmung der Darmschleimhaut. All dies weist darauf hin, dass der Prozess der Absorption von Spaltungsprodukten aktiv und nur während der normalen Funktion der Darmepithelzellen möglich ist. Die Aufnahme wird auch durch die Kontraktion der Zotten erleichtert. Jede Zotte ist mit Darmepithel bedeckt; In den Zotten befinden sich Blut- und Lymphgefäße sowie Nerven. In den Wänden der Zotten befinden sich glatte Muskeln, die beim Zusammenziehen den Inhalt des Lymphgefäßes herausdrücken und Blutkapillare in größere Gefäße. Dann entspannen sich die Muskeln und die kleinen Gefäße der Zotten nehmen die Lösung wieder aus der Darmhöhle auf. Somit fungiert die Zotte als eine Art Pumpe.

Pro Tag werden etwa 10 Liter Flüssigkeit aufgenommen, davon etwa 8 Liter Verdauungssäfte. Die Absorption ist ein komplexer physiologischer Prozess, der hauptsächlich auf die aktive Arbeit der Darmepithelzellen zurückzuführen ist.

Saugregulierung

Der Absorptionsprozess wird durch das Nervensystem reguliert. Faserreizung Vagusnerv, Annäherung an den Darm, verbessert die Absorptionsprozesse und Reizungen sympathischer Nerv hemmt die Aufnahme.

Wir haben es geschafft zu trainieren konditionierte Reflexe um die Aufnahme von Wasser und einigen Nährstoffen zu verändern. Wenn Sie dem Körper eine spezielle Substanz einführen, die die Aufnahme von Glukose beschleunigt, und diese mit einer Glocke (konditioniertes Signal) kombinieren, beschleunigt nach mehreren Wiederholungen nur der Klang der Glocke die Aufnahme von Glukose. Dies weist auf eine Beteiligung der Großhirnrinde an der Regulierung von Resorptionsprozessen hin.

An der Regulierung der Resorption sind auch humorale Faktoren beteiligt. Vitamin B regt die Aufnahme von Kohlenhydraten an, Vitamin A regt die Aufnahme von Fetten an. Die Bewegung der Zotten nimmt mit der Aktion zu Salzsäure, Aminosäuren, Gallensäuren. Überschüssige Kohlensäure hemmt die Bewegung der Zotten.

Proteinaufnahme

Proteine ​​werden in Form wässriger Lösungen von Aminosäuren in das Blut der Zottenkapillaren aufgenommen. Kleine Mengen natürlicher Milchproteine ​​und Eiweiß werden aus dem Darm von Kindern aufgenommen. Bei Kindern ist die Durchlässigkeit der Darmwand erhöht. Daher führt eine übermäßige Aufnahme unverdauter Proteine ​​in den Körper des Kindes zu verschiedenen Arten von Hautausschläge, Juckreiz und andere Nebenwirkungen.

Aufnahme von Kohlenhydraten

Kohlenhydrate werden hauptsächlich in Form von Glukose ins Blut aufgenommen. Dieser Prozess findet im oberen Darm am intensivsten statt.

Im Dickdarm werden Kohlenhydrate langsam absorbiert. Die Möglichkeit ihrer Aufnahme im Dickdarm wird jedoch in der medizinischen Praxis bei der künstlichen Ernährung des Patienten (sog. Ernährungseinläufe) genutzt.

Aufnahme von Fetten

Fette werden hauptsächlich in Form von Glycerin und Fettsäuren in die Lymphe aufgenommen. Die Abbauprodukte von Butter und Schweinefett werden leichter aufgenommen als andere Fette.

Bei der Absorption gelangt Glycerin leicht durch das Epithel der Darmschleimhaut. Wenn Fettsäuren absorbiert werden, verbinden sie sich mit Gallensäuren und Salzen und bilden Komplexe, lösliche Seifen, die auch durch die Darmwand gelangen. Nach der Passage durch die Epithelzellen des Darms werden die Komplexe zerstört und die freigesetzten Fettsäuren bilden mit Glycerin Fett, das für den jeweiligen Organismus charakteristisch ist.

Aufnahme von Wasser und Salzen

Die Wasseraufnahme beginnt im Magen. Am intensivsten wird Wasser im Darm aufgenommen (1 Liter in 25 Minuten). Wasser wird ins Blut aufgenommen. Mineralsalze werden in gelöster Form ins Blut aufgenommen. Die Absorptionsgeschwindigkeit von Salzen wird durch ihre Konzentration in der Lösung bestimmt.

Fragen und Aufgaben zum Kapitel „Verdauung“

1. Welche Rolle spielen Enzyme bei der Verdauung?

2. Warum produzieren Cracker mehr Speichel als Brot?

3. Es gelangt nahezu kein Speichel ins Wasser. Warum?

4. Welche Rolle spielt Salzsäure im Magen?

5. Vergleichen Sie die Bedingungen, unter denen sich die enzymatische Aktivität von Pepsin und Chymosin manifestiert.

6. In welcher Form werden Proteine, Fette und Kohlenhydrate aufgenommen?

7. Was ist die parietale Verdauung?

Absorption ist der Prozess des Transports verdauter Nährstoffe aus der Höhle des Magen-Darm-Trakts in das Blut, die Lymphe und den Interzellularraum.

Es kommt im gesamten Verdauungstrakt vor, aber jeder Abschnitt hat seine eigenen Eigenschaften.

In der Mundhöhle ist die Resorption unbedeutend, da dort keine Nahrung zurückgehalten wird, sondern einige Stoffe, zum Beispiel Kaliumcyanid, sowie Medikamente ( essentielle Öle, Validol, Nitroglycerin usw.) werden in der Mundhöhle absorbiert und gelangen unter Umgehung von Darm und Leber sehr schnell in den Kreislauf. Dies findet Anwendung als Methode zur Verabreichung von Arzneimitteln.

Der Magen nimmt einige Aminosäuren, etwas Glukose, Wasser mit darin gelösten Mineralsalzen und ganz erheblich die Aufnahme von Alkohol auf.

Die Hauptaufnahme von Hydrolyseprodukten von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten erfolgt im Dünndarm. Proteine ​​werden in Form von Aminosäuren, Kohlenhydrate – in Form von Monosacchariden, Fette – in Form von Glycerin und Fettsäuren aufgenommen. Die Aufnahme wasserunlöslicher Fettsäuren wird durch wasserlösliche Gallensalze unterstützt.

Die Aufnahme von Nährstoffen im Dickdarm ist unbedeutend, dort wird viel Wasser aufgenommen, das für die Kotbildung notwendig ist, in geringen Mengen Glukose, Aminosäuren, Chloride, Mineralsalze, Fettsäuren und fettlösliche Vitamine A, D, E, K. Stoffe aus dem Enddarm werden auf die gleiche Weise aufgenommen wie aus der Mundhöhle, d. h. direkt ins Blut unter Umgehung des Pfortaderkreislaufsystems. Darauf beruht die Wirkung sogenannter Ernährungseinläufe.

Mechanismen des Saugvorgangs

Wie läuft der Absorptionsprozess ab? Verschiedene Stoffe werden über unterschiedliche Mechanismen aufgenommen.

Gesetze der Diffusion. Salze, kleine Moleküle organischer Substanzen und eine gewisse Menge Wasser gelangen nach den Gesetzen der Diffusion ins Blut.

Filtrationsgesetze. Durch die Kontraktion der glatten Darmmuskulatur erhöht sich der Druck, was gemäß den Gesetzen der Filtration das Eindringen bestimmter Substanzen in das Blut auslöst.

Osmose. Ein Anstieg des osmotischen Drucks im Blut beschleunigt die Wasseraufnahme.

Hohe Energiekosten. Einige Nährstoffe erfordern einen erheblichen Energieaufwand für den Absorptionsprozess, darunter Glukose, eine Reihe von Aminosäuren, Fettsäuren und Natriumionen. Während der Experimente wurde mit Hilfe spezieller Gifte der Energiestoffwechsel in der Schleimhaut des Dünndarms gestört oder gestoppt, wodurch der Prozess der Aufnahme von Natrium- und Glukoseionen gestoppt wurde.

Die Aufnahme von Nährstoffen erfordert eine verstärkte Zellatmung der Dünndarmschleimhaut. Dies weist auf die Notwendigkeit einer normalen Funktion der Darmepithelzellen hin.

Auch Kontraktionen der Zotten unterstützen die Absorption. Die Außenseite jeder Zotte ist von Darmepithel bedeckt; im Inneren befinden sich Nerven, Lymph- und Blutgefäße. Glatte Muskelzellen befindet sich in den Wänden der Zotten und zieht den Inhalt der Kapillar- und Lymphgefäße der Zotten zusammen und drückt ihn in größere Arterien. Während der Muskelentspannung nehmen kleine Zottengefäße die Lösung aus der Dünndarmhöhle auf. Somit fungiert die Zotte als eine Art Pumpe.

Am Tag werden etwa 10 Liter Flüssigkeit aufgenommen, davon etwa 8 Liter Verdauungssäfte. Die Aufnahme von Nährstoffen erfolgt hauptsächlich durch Darmepithelzellen.

Barrierefunktion der Leber

Nährstoffe, die durch die Darmwände über den Blutkreislauf aufgenommen werden, gelangen zunächst in die Leber. In Leberzellen werden gesundheitsschädliche Stoffe zerstört, die versehentlich oder absichtlich in den Darm gelangen. Gleichzeitig enthält das Blut, das durch die Kapillaren der Leber fließt, nahezu keine giftigen Stoffe für den Menschen. Chemische Komponenten. Diese Funktion der Leber wird Barrierefunktion genannt.

Leberzellen sind beispielsweise in der Lage, Gifte wie Strychnin und Nikotin sowie Alkohol zu zerstören. Viele Substanzen schädigen jedoch die Leber und führen zum Absterben ihrer Zellen. Die Leber ist eines der wenigen menschlichen Organe, die zur Selbstheilung (Regeneration) fähig sind. Daher kann sie Tabak- und Alkoholmissbrauch für einige Zeit tolerieren, jedoch bis zu einer bestimmten Grenze, gefolgt von der Zerstörung ihrer Zellen, Leberzirrhose usw Tod.

Die Leber ist außerdem ein Lagerhaus für Glukose, die wichtigste Energiequelle für den gesamten Körper und insbesondere für das Gehirn. In der Leber wird ein Teil der Glukose umgewandelt komplexes Kohlenhydrat- Glykogen. Glukose wird in Form von Glykogen gespeichert, bis ihr Spiegel im Blutplasma abnimmt. In diesem Fall wird Glykogen wieder in Glukose umgewandelt und gelangt in den Blutkreislauf, um an alle Gewebe und vor allem an das Gehirn abgegeben zu werden.

In die Lymphe und das Blut aufgenommene Fette gelangen in den allgemeinen Blutkreislauf. Der Großteil der Lipide wird in Fettdepots abgelagert, aus denen Fette zur Energiegewinnung genutzt werden.

Der Magen-Darm-Trakt nimmt aktiv am Wasser-Salz-Stoffwechsel des Körpers teil. Wasser gelangt über die Nahrung und Flüssigkeit sowie über die Sekrete der Verdauungsdrüsen in den Magen-Darm-Trakt. Der größte Teil des Wassers wird ins Blut aufgenommen, ein kleiner Teil in die Lymphe. Die Wasseraufnahme beginnt im Magen, am intensivsten erfolgt sie jedoch im Dünndarm. Von Epithelzellen aktiv absorbierte gelöste Stoffe „ziehen“ Wasser mit sich. Die entscheidende Rolle bei der Übertragung von Wasser spielen Natrium- und Chlorionen. Daher wirken sich alle Faktoren, die den Transport dieser Ionen beeinflussen, auch auf die Wasseraufnahme aus. Die Wasseraufnahme ist mit dem Transport von Zuckern und Aminosäuren verbunden. Der Ausschluss der Galle von der Verdauung verlangsamt die Wasseraufnahme aus dem Dünndarm. Durch die Hemmung des Zentralnervensystems (z. B. im Schlaf) wird die Wasseraufnahme verlangsamt.

Natrium wird im Dünndarm intensiv absorbiert.

Natriumionen werden aus der Dünndarmhöhle über Darmepithelzellen und über interzelluläre Kanäle in das Blut übertragen. Der Eintritt von Natriumionen in die Epithelzelle erfolgt aufgrund des Konzentrationsunterschieds passiv (ohne Energieverbrauch). Von Epithelzellen durch Membranen werden Natriumionen aktiv in die Interzellularflüssigkeit, das Blut und die Lymphe transportiert.

Im Dünndarm erfolgt die Übertragung von Natrium- und Chlorionen gleichzeitig und im Dickdarm werden absorbierte Natriumionen gegen Kaliumionen ausgetauscht, wobei der Natriumgehalt im Körper abnimmt nimmt stark zu. Die Aufnahme von Natriumionen wird durch die Hormone der Hypophyse und der Nebennieren verstärkt und durch Gastrin, Sekretin und Cholecystokinin-Pankreozymin gehemmt.

Die Aufnahme von Kaliumionen erfolgt hauptsächlich im Dünndarm. Die Absorption von Chlorionen erfolgt im Magen und ist im Ileum am aktivsten.

Von den im Darm aufgenommenen zweiwertigen Kationen sind die Calcium-, Magnesium-, Zink-, Kupfer- und Eisenionen die wichtigsten. Calcium wird über die gesamte Länge des Magen-Darm-Trakts absorbiert, die stärkste Absorption findet jedoch im Zwölffingerdarm und im ersten Teil des Dünndarms statt. Im gleichen Darmabschnitt werden Magnesium-, Zink- und Eisenionen aufgenommen. Die Kupferaufnahme erfolgt hauptsächlich im Magen. Galle hat eine stimulierende Wirkung auf die Kalziumaufnahme.

Wasserlösliche Vitamine können durch Diffusion aufgenommen werden (Vitamin C, Riboflavin). Vitamin B 2 wird im Ileum absorbiert. Die Aufnahme fettlöslicher Vitamine (A, D, E, K) steht in engem Zusammenhang mit der Aufnahme von Fetten.

VERDAUUNGSFUNKTIONEN DES VERDAUUNGSTRAKTS

Saugen

Bei der Absorption handelt es sich um den Prozess des Transports von Nahrungsbestandteilen aus der Höhle des Verdauungstrakts in die innere Umgebung, das Blut und die Lymphe des Körpers. Die aufgenommenen Stoffe werden durch den Körper transportiert und in den Gewebestoffwechsel einbezogen. In der Mundhöhle chemische Behandlung Nahrung wird durch Speichelamylase zur teilweisen Hydrolyse von Kohlenhydraten reduziert, wobei Stärke in Dextrine, Maltooligosaccharide und Maltose zerlegt wird. Zudem ist die Verweildauer der Nahrung in der Mundhöhle unbedeutend, so dass hier nahezu keine Resorption stattfindet. Es ist jedoch bekannt, dass einige pharmakologische Substanzen schnell absorbiert werden, und dies wird als Methode zur Verabreichung von Arzneimitteln verwendet.

Der Magen nimmt eine kleine Menge Aminosäuren, Glukose und mehrere auf mehr Wasser und darin gelöste Mineralsalze, erhebliche Absorption von Alkohollösungen. Die Aufnahme von Nährstoffen, Wasser und Elektrolyten erfolgt hauptsächlich im Dünndarm und ist mit einer Hydrolyse der Nährstoffe verbunden. Die Absaugung hängt von der Größe der Oberfläche ab, auf der sie auftritt. Im Dünndarm ist die Absorptionsoberfläche besonders groß. Beim Menschen ist die Oberfläche der Dünndarmschleimhaut durch Falten, Zotten und Mikrovilli um das 300- bis 500-fache vergrößert. Es gibt 30–40 Zotten pro 1 mm* der Darmschleimhaut und jeder Enterozyt hat 1700–4000 Mikrovilli. Auf 1 mm Oberfläche des Darmepithels befinden sich 50–100 Millionen Mikrovilli.

Bei einem Erwachsenen beträgt die Zahl der absorbierenden Darmzellen 10 % somatische Zellen- 10 "°. Daraus folgt, dass eine Darmzelle etwa 100.000 andere Zellen des menschlichen Körpers mit Nährstoffen versorgt. Dies deutet auf eine hohe Aktivität der Enterozyten bei der Hydrolyse und Aufnahme von Nährstoffen hin. Die Mikrovilli sind mit einer Glykokalyxschicht bedeckt, die eine bildet Dicke Schicht aus Mucopolysaccharidfäden auf der apikalen Oberfläche. Die Fäden sind durch Kalziumbrücken miteinander verbunden, was zur Bildung eines speziellen Netzwerks führt. Es hat die Eigenschaften eines Molekularsiebs, das Moleküle nach ihrer Größe und Ladung trennt hat eine negative Ladung und ist hydrophil, was dem Transport von Substanzen mit niedrigem Molekulargewicht durch die Mikrovillimembran einen gerichteten und selektiven Charakter verleiht und den Transport von hochmolekularen Substanzen und Xenobiotika durch die Glykokalyx verhindert auf der Oberfläche des Epithels, das zusammen mit der Glykokalyx hydrolytische Enzyme aus der Darmhöhle adsorbiert, die die Höhlenhydrolyse von Nährstoffen fortsetzen, deren Produkte auf die Mikrovilli-Membransysteme übertragen werden. Sie vollenden die Hydrolyse von Nährstoffen je nach Art der Membranverdauung mit Hilfe von Darmenzymen unter Bildung überwiegend resorbierter Monomere.

Saugen verschiedene Stoffe erfolgt durch unterschiedliche Mechanismen.

Die Aufnahme von Makromolekülen und ihren Aggregaten erfolgt durch Phagozytose und Pinozytose. Diese Mechanismen beziehen sich auf die Endozytose. Die intrazelluläre Verdauung ist mit Endozytose verbunden, jedoch werden eine Reihe von Substanzen, die durch Endozytose in die Zelle gelangt sind, in einem Vesikel durch die Zelle transportiert und aus dieser durch Exozytose in den Interzellularraum freigesetzt. Dieser Stofftransport wird Transzytose genannt. Anscheinend ist dies aufgrund seines geringen Volumens nicht der Fall bedeutsam bei der Aufnahme von Nährstoffen, ist aber wichtig bei der Übertragung von Immunglobulinen, Vitaminen, Enzymen usw. vom Darm ins Blut. Bei Neugeborenen ist die Transzytose wichtig für den Transport von Muttermilchproteinen.

Eine bestimmte Menge an Stoffen kann durch Interzellularräume transportiert werden. Dieser Transport wird Persorption genannt. Durch die Persorption werden ein Teil von Wasser und Elektrolyten sowie andere Substanzen übertragen, darunter Proteine ​​(Antikörper, Allergene, Enzyme usw.) und sogar Bakterien.

Bei der Absorption von Mikromolekülen – den Hauptprodukten der Hydrolyse von Nährstoffen im Verdauungstrakt sowie von Elektrolyten – sind drei Arten von Transportmechanismen beteiligt: ​​passiver Transport, erleichterte Diffusion und aktiver Transport. Zum passiven Transport gehören Diffusion, Osmose und Filtration. Die erleichterte Diffusion erfolgt über spezielle Membranträger und benötigt keine Energie. Aktiver Transport ist die Übertragung von Stoffen durch Membranen gegen einen elektrochemischen oder Konzentrationsgradienten unter Energieaufwand und unter Beteiligung spezieller Transportsysteme (Membrantransportkanäle, mobile Träger, Konformationstransporter). Membranen verfügen über viele Arten von Transportern. Diese molekularen Geräte transportieren eine oder mehrere Arten von Substanzen. Oft ist der Transport eines Stoffes mit der Bewegung eines anderen Stoffes gekoppelt, dessen Bewegung entlang eines Konzentrationsgradienten als Energiequelle für den gekoppelten Transport dient. Am häufigsten wird hierfür ein elektrochemischer Na+-Gradient verwendet. Der natriumabhängige Prozess im Dünndarm ist die Aufnahme von Glucose, Galactose, freien Aminosäuren, Dipeptiden und Tripeptiden, Gallensalzen, Bilirubin und einer Reihe anderer Substanzen. Der natriumabhängige Transport erfolgt sowohl über spezielle Kanäle als auch über mobile Träger. Natriumabhängige Transporter befinden sich auf den apikalen Membranen und Natriumpumpen auf den basolateralen Membranen der Enterozyten. Im Dünndarm findet außerdem ein natriumunabhängiger Transport vieler Nährstoffmonomere statt. Zelltransportmechanismen sind mit der Aktivität von Ionenpumpen verbunden, die ATP-Energie mithilfe von Na+, K+-ATPase nutzen. Es sorgt für einen Gradienten der Natrium- und Kaliumkonzentrationen zwischen extra- und intrazellulären Flüssigkeiten und ist daher an der Bereitstellung von Energie für den natriumabhängigen Transport (und Membranpotentiale) beteiligt. Na+, K+-ATPase ist in der basolateralen Membran lokalisiert. Das anschließende Pumpen von Na+-Ionen aus Zellen durch die basolaterale Membran (was einen Natriumkonzentrationsgradienten auf der apikalen Membran erzeugt) ist mit dem Energieaufwand und der Beteiligung von Na+, K+-ATPasen dieser Membranen verbunden. Der Transport von Monomeren (Aminosäuren und Glucose), die durch Membranhydrolyse von Dimeren auf der apikalen Membran von Darmepithelzellen entstehen, erfordert nicht die Beteiligung von Na+-Ionen und erfolgt durch die Energie des Enzymtransportkomplexes. Das Monomer wird vom Enzym dieses Komplexes auf das Transportsystem übertragen, ohne dass es zuvor in die wässrige Phase vor der Membran übertragen wird.

Die Resorptionsgeschwindigkeit hängt von den Eigenschaften des Darminhalts ab. Unter sonst gleichen Bedingungen verläuft die Absorption bei einer neutralen Reaktion dieses Gehalts schneller als bei einer sauren und alkalischen Reaktion; Aus einer isotonischen Umgebung erfolgt die Aufnahme von Elektrolyten und Nährstoffen schneller als aus einer hypo- und hypertonischen Umgebung. Aktive Bildung in der Parietalzone des Dünndarms mit Hilfe des bilateralen Stofftransports einer Schicht mit relativ konstanter Geschwindigkeit physikalische und chemische Eigenschaften ist optimal für die gekoppelte Hydrolyse und Aufnahme von Nährstoffen.

Ein Anstieg des Darmdrucks beschleunigt die Aufnahme von Kochsalzlösung aus dem Dünndarm. Dies zeigt die Bedeutung der Filtration bei der Absorption und die Rolle der Darmmotilität in diesem Prozess. Die Beweglichkeit des Dünndarms sorgt für die Durchmischung der parietalen Speisebreischicht, die für die Hydrolyse und Aufnahme seiner Produkte wichtig ist. Es wurde nachgewiesen, dass verschiedene Substanzen bevorzugt in unterschiedlichen Abschnitten des Dünndarms aufgenommen werden. Möglichkeit der Spezialisierung erlaubt verschiedene Gruppen Enterozyten auf die bevorzugte Resorption bestimmter Nährstoffe.

Sehr wichtig Zur Resorption kommt es zu Bewegungen der Zotten der Dünndarmschleimhaut und der Mikrovilli der Enterozyten. Durch Kontraktionen der Zotten wird die Lymphe mit den darin aufgenommenen Stoffen aus dem kontrahierenden Hohlraum der Lymphgefäße herausgedrückt. Das Vorhandensein von Ventilen in ihnen verhindert den Rückfluss der Lymphe in das Gefäß während der anschließenden Entspannung der Zotten und erzeugt eine Sogwirkung des zentralen Lymphgefäßes. Mikrovilli-Kontraktionen fördern die Endozytose und könnten einer ihrer Mechanismen sein.

Auf nüchternen Magen ziehen sich die Zotten selten und schwach zusammen; bei Vorhandensein von Speisebrei im Darm sind die Kontraktionen der Zotten verstärkt und häufiger (bis zu 6 pro Minute bei einem Hund). Eine mechanische Reizung der Zottenbasis führt zu einer Verstärkung ihrer Kontraktionen; der gleiche Effekt wird unter dem Einfluss chemischer Bestandteile der Nahrung, insbesondere der Produkte ihrer Hydrolyse (Peptide, einige Aminosäuren, Glukose und Nahrungsextrakte), beobachtet. Bei der Umsetzung dieser Effekte kommt dem Intramural eine gewisse Rolle zu nervöses System(submuköser oder Meissner-Plexus).

Das Blut gut genährter Tiere, das an hungrige Tiere übertragen wird, führt zu einer verstärkten Bewegung der Zotten. Es wird angenommen, dass bei der Einwirkung von saurem Mageninhalt auf den Dünndarm darin das Hormon Villikinin gebildet wird, das die Bewegungen der Zotten durch den Blutkreislauf anregt. Villikinin wurde nicht in gereinigter Form isoliert. Die Resorptionsrate aus dem Dünndarm hängt weitgehend von der Höhe seiner Blutversorgung ab. Sie erhöht sich wiederum, wenn im Dünndarm Produkte aufgenommen werden müssen.

Die Aufnahme von Nährstoffen im Dickdarm ist unbedeutend, da bei der normalen Verdauung die meisten davon bereits im Dünndarm aufgenommen werden. Im Dickdarm wird eine große Menge Wasser aufgenommen; Glukose, Aminosäuren und einige andere Stoffe können in geringen Mengen aufgenommen werden. Dies ist die Grundlage für den Einsatz sogenannter Ernährungseinläufe, also der Einbringung leicht verdaulicher Nährstoffe in den Enddarm.

Aus dem Dünndarm Täglich werden mehrere hundert Gramm Kohlenhydrate, 100 g oder mehr Fett, 50–100 g Aminosäuren, 50–100 g Ionen und 7–8 Liter Wasser aufgenommen. Die Aufnahmekapazität des Dünndarms ist normalerweise viel größer, bis zu mehreren Kilogramm pro Tag: 500 g Fett, 500-700 g Eiweiß und 20 Liter oder mehr Wasser. Doppelpunkt kann zusätzliches Wasser und Ionen, sogar einige Nährstoffe, aufnehmen.

Isotonische Absorption. Wasser durchdringt die Darmmembran vollständig durch Diffusion, die den normalen Gesetzen der Osmose folgt. Wenn der Speisebrei ausreichend verdünnt ist, wird Wasser fast ausschließlich durch Osmose von den Zotten der Darmschleimhaut in das Blut aufgenommen.

Umgekehrt kann Wasser in die entgegengesetzte Richtung vom Plasma zum Plasma transportiert werden Speisebrei. Dies geschieht insbesondere dann, wenn eine hypertone Lösung aus dem Magen in den Magen gelangt. Zwölffingerdarm. Um den Speisebrei mit Plasma isotonisch zu machen, wird die erforderliche Wassermenge durch Osmose innerhalb weniger Minuten in das Darmlumen transportiert.

Physiologie der Ionenabsorption im Darm

Aktiver Natriumtransport. Täglich werden 20-30 g Natrium in die Darmsekrete abgegeben. Darüber hinaus isst der durchschnittliche Mensch täglich 5-8 g Natrium. Um einen direkten Natriumverlust über den Kot zu verhindern, sollten daher täglich 25–35 g Natrium im Darm absorbiert werden, was etwa 1/7 des gesamten Natriums im Körper entspricht.

In Situationen, in denen es von Bedeutung ist Menge an Darmsekret Ausgeschiedenes Natrium, beispielsweise in extremen Fällen von Durchfall, kann dazu führen, dass die Natriumspeicher im Körper erschöpft sind und innerhalb weniger Stunden tödliche Werte erreichen. gefährliches Niveau. Typischerweise gehen weniger als 0,5 % des Natriums im Darm täglich über den Kot verloren, weil... es wird schnell von der Darmschleimhaut aufgenommen. Natrium spielt auch eine wichtige Rolle bei der Aufnahme von Zuckern und Aminosäuren, wie wir in späteren Diskussionen sehen werden.

Hauptmechanismus Aufnahme von Natrium aus dem Darm in der Abbildung dargestellt. Die Prinzipien dieses Mechanismus ähneln im Wesentlichen der Absorption von Natrium aus der Gallenblase und den Nierentubuli.

Antrieb Natriumabsorptionskraft wird durch die aktive Ausscheidung von Natrium gewährleistet innen Epithelzellen durch die Basal- und Seitenwände diese Zellen in den Interzellularraum. In der Abbildung ist dies durch breite rote Pfeile angedeutet. Dieser aktive Transport gehorcht den üblichen Gesetzen des aktiven Transports: Er benötigt Energie und Energieprozesse werden in der Zellmembran durch Adenosintriphosphatase-abhängige Enzyme katalysiert. Ein Teil des Natriums wird zusammen mit Chlorionen absorbiert; Darüber hinaus werden negativ geladene Chlorionen passiv von positiv geladenen Natriumionen angezogen.

Aktiver Natriumtransport Durch die basolaterale Zellmembran sinkt die Natriumkonzentration im Zellinneren auf niedrige Werte (ca. 50 mEq/L), was auch in der Abbildung dargestellt ist. Da die Natriumkonzentration im Speisebrei normalerweise etwa 142 mEq/L beträgt (d. h. ungefähr der im Plasma entspricht), bewegt sich Natrium entlang dieses steilen elektrochemischen Gradienten vom Speisebrei durch den Bürstensaum nach innen in das Zytoplasma der Epithelzellen, das die Hauptquelle darstellt Transport von Natriumionen durch Epithelzellen in den Interzellularraum.

Osmose von Wasser. Der nächste Schritt der Transportprozesse ist die Osmose von Wasser in den Interzellularraum. Dies liegt daran, dass ein hoher osmotischer Gradient entsteht erhöhte Konzentration Ionen im Interzellularraum. Die meiste Osmose findet durch die engen Verbindungen der apikalen Grenze der Epithelzellen sowie durch die Zellen selbst statt. Durch die osmotische Bewegung des Wassers entsteht ein Flüssigkeitsfluss durch den Interzellularraum. Dadurch gelangt Wasser in das zirkulierende Blut der Zotten.

Aufnahme verschiedener Stoffe im Dünndarm

Aufnahme von Wasser und Mineralsalzen. Wasser gelangt über die Nahrung und getrunkene Flüssigkeiten (2–2,5 l), Sekrete der Verdauungsdrüsen (6–7 l) in den Verdauungstrakt und 100–150 ml Wasser werden mit dem Kot ausgeschieden. Der Rest des Wassers gelangt aus dem Verdauungstrakt ins Blut, ein kleiner Teil in die Lymphe. Die Wasseraufnahme beginnt im Magen, am intensivsten erfolgt sie jedoch im Dünn- und insbesondere Dickdarm (ca. 8 Liter pro Tag).

Ein Teil des Wassers wird entlang des osmotischen Gradienten absorbiert, obwohl Wasser auch dann absorbiert wird, wenn kein Unterschied im osmotischen Druck besteht. Die Hauptmenge an Wasser wird aus absorbiert isotonische Lösungen Darmbrei, da im Darm hyper- und hypotonische Lösungen schnell konzentriert bzw. verdünnt werden. Die Aufnahme von Wasser aus isotonischen und hypertonischen Lösungen erfordert einen Energieaufwand. Gelöste Substanzen, die aktiv von Epithelzellen aufgenommen werden, „ziehen“ Wasser mit sich. Die entscheidende Rolle beim Wassertransport kommt den Ionen, insbesondere Na+, zu, daher verändern alle Faktoren, die den Wassertransport beeinflussen, auch die Wasseraufnahme.

Durch die im Dünndarm bei der Glykolyse und oxidativen Prozessen freigesetzte Energie wird die Wasseraufnahme gefördert. Die intensivste Aufnahme von Natrium und Wasser im Darm erfolgt bei pH 6,8 (bei pH 3 stoppt die Wasseraufnahme).

Diäten verändern die Wasseraufnahme. Durch die Erhöhung des Proteinanteils erhöht sich die Aufnahmegeschwindigkeit von Wasser, Natrium und Chlor.

Die Geschwindigkeit der Wasseraufnahme variiert je nach Hydratation des Körpers. Anästhesie (Äther und Chloroform) sowie Vagotomie verlangsamen die Wasseraufnahme. Nachgewiesen ist eine bedingte reflektorische Veränderung der Wasseraufnahme. Seine Aufnahme wird durch viele Drüsenhormone beeinflusst innere Sekretion und einige gastrointestinale Hormone (Gastrin, Sekretin, CCK, VIP, Bombesin, Serotonin reduzieren die Wasseraufnahme).

Natrium gelangt aus der Dünndarmhöhle sowohl über Darmepithelzellen als auch über interzelluläre Kanäle in das Blut. Der Eintritt von Na+-Ionen in die Epithelzelle erfolgt passiv entlang eines elektrochemischen Gradienten. . Im Dünndarm sind die Übertragungen von Na+- und C1--Ionen miteinander gekoppelt, im Dickdarm wird das aufgenommene Na+-Ion gegen das K+-Ion ausgetauscht. Mit einer Abnahme des Natriumgehalts im Körper nimmt seine Aufnahme durch den Darm stark zu. Die Kaliumaufnahme erfolgt hauptsächlich im Dünndarm über aktive und passive Transportmechanismen entlang eines elektrochemischen Gradienten. Die Absorption von Chlorionen erfolgt im Magen und ist je nach Art des aktiven und passiven Transports im Ileum am aktivsten. Doppelt geladene Ionen werden im Verdauungstrakt sehr langsam aufgenommen. So gelangen täglich 35 mmol Calcium in den menschlichen Darm, aber nur die Hälfte davon wird absorbiert. Es wird 50-mal langsamer absorbiert als Na-Ionen, aber schneller als die doppelt geladenen Ionen von Eisen, Zink und Mangan. Die Calciumaufnahme erfolgt unter Beteiligung von Trägerstoffen und wird durch Gallensäuren und Vitamin D, Pankreassaft, einige Aminosäuren, Natrium und einige Antibiotika aktiviert.