Блог

Интенсивное всасывание воды в кишечнике


Всасывание воды и электролитов. Нормальная физиология

Всасывание воды и электролитов

В пищеварительный тракт за сутки с пищей и питьем поступает 2,0 – 2,5 л воды, остальные 6–7 л воды выделяются в составе слюны, желудочного, панкреатического и кишечного соков. Таким образом, в полость желудочно-кишечного тракта за сутки поступает до 9,5 л воды. Незначительная часть воды всасывается в желудке, а большая часть – в тонком и особенно в толстом кишечнике.

Вода всасывается в основном пассивно за счет осмотического градиента, создаваемого активным транспортом натрия между просветом кишечника и межклеточным пространством. Все факторы, влияющие на транспорт Na+, изменяют и всасывание воды. Так, блокатор натриевого насоса оубаин подавляет всасывание воды.

В результате поступления Na+ из полости кишечника в межклеточную жидкость последняя становится гипертонической и притягивает к себе воду из просвета кишечника. Ток воды создает в межклеточном пространстве градиент гидростатического давления, являющийся движущей силой передвижения воды и растворенных в ней веществ в сторону капилляров, базальная мембрана которых обладает большой проницаемостью. Кроме того, вода всасывается через межэпителиальные щели путем персорбции.

Всасывание воды связано также с транспортом аминокислот и Сахаров, поэтому если подавить всасывание Сахаров флорицином, то замедляется и всасывание воды. Оптимальный рН для всасывания воды – 6,8. Наркоз (эфир, хлороформ) и ваготомия тормозят всасывание воды, которое зависит также от степени гидратации тканей. Об участии коры больших полушарий в механизмах всасывания воды свидетельствует условно-рефлекторное изменение ее всасывания. АКТГ усиливает всасывание воды и хлоридов, тироксин стимулирует всасывание воды. Некоторые гастроинтестинальные гормоны (гастрин, секретин, ХЦК-ПЗ, ВИП, бомбезин, серотонин) тормозят всасывание воды.

Всасывание натрия осуществляется различными путями: пассивно по градиенту концентрации, активно за счет работы натриевых и натрий-калиевых насосов, а также путем персорбции через межклеточные щели. За одни сутки в желудочно-кишечном тракте всасывается более 1 моля натрия хлорида. Основное всасывание Na+ происходит в подвздошной и толстой кишке. От всасывания Na+ зависит транспорт аминокислот, глюкозы и других веществ.

Всасывание Na+ регулируется минералокортикоидами и гормонами задней доли гипофиза, которые усиливают всасывание натрия. Угнетают этот процесс гастрин, секретин, ХЦК-ПЗ. Всасывание К+ осуществляется в тонком и толстом кишечнике за счет активного и пассивного транспорта по электрохимическому градиенту. Транспорт калия сопряжен с транспортом натрия.

Хлориды всасываются в желудке и подвздошной кишке по типу активного и пассивного транспорта. Всасывание хлора связано с транспортом Na+, Са2+ и К+. Всасывание кальция происходит очень медленно с помощью специального переносчика – кальцийсвязывающего белка, синтез которого контролируется витамином D3. Последний образуется в коже под влиянием ультрафиолетового облучения. Этот процесс активируется желчными кислотами, некоторыми аминокислотами, натрием, антибиотиками. Паратгормон, гормоны щитовидной железы, гипофиза и надпочечников увеличивают всасывание кальция. Железо всасывается в тонком кишечнике путем активного транспорта. В энтероцитах содержится специальный переносчик железа, который транспортирует его внутрь клетки. Там он связывается со специфическим белком, который доставляет двухвалентное железо в кровь. В крови есть белок трансферритин, связывающий и доставляющий железо к месту его действия. Избыток железа вместе с ферритином поступает в просвет кишечника и выводится.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Поглощение воды и электролитов

Поглощение воды и электролитов

Тонкая кишка должна поглощать огромное количество воды. Нормальный человек или животное аналогичного размера потребляет от 1 до 2 литров жидкости каждый день. Вдобавок к этому, еще от 6 до 7 литров жидкости ежедневно поступает в тонкий кишечник в виде секретов из слюнных желез, желудка, поджелудочной железы, печени и самого тонкого кишечника.

К тому времени, когда пища попадает в толстую кишку, примерно 80% этой жидкости абсорбируется.Чистое движение воды через клеточные мембраны всегда происходит за счет осмоса, и фундаментальная концепция, необходимая для понимания абсорбции в тонком кишечнике, заключается в том, что существует тесная связь между абсорбцией воды и растворенных веществ. Другими словами, абсорбция воды полностью зависит от абсорбции растворенных веществ, в частности натрия:

  • Натрий абсорбируется из просвета кишечника с помощью нескольких механизмов, в первую очередь за счет котранспорта с глюкозой и аминокислотами, а также путем обмена Na + / H +, оба из которых перемещают натрий из просвета в энтероцит.
  • Абсорбированный натрий быстро выводится из клетки с помощью натриевых насосов - когда много натрия попадает в клетку, много натрия выкачивается из клетки, что обеспечивает высокую осмолярность в небольших межклеточных пространствах между соседними энтероцитами.
  • Вода диффундирует в ответ на осмотический градиент, установленный натрием, в данном случае в межклеточное пространство. Кажется, что большая часть поглощения воды является трансцеллюлярной, но некоторая часть также диффундирует через плотные контакты.
  • Вода, так же как и натрий, затем диффундирует в капиллярную кровь внутри ворсинок.

Поскольку натрий быстро откачивается из клетки, он достигает очень высокой концентрации в узком пространстве между энтероцитами. Таким образом, через апикальные клеточные мембраны и их соединительные соединительные комплексы образуется мощный осмотический градиент, который осмотически управляет движением воды через эпителий.

Таким образом, вода абсорбируется в межклеточное пространство путем диффузии вниз по осмотическому градиенту.Однако, если смотреть на процесс в целом, транспорт воды из просвета в кровь часто противоречит осмотическому градиенту - это важно, потому что это означает, что кишечник может поглощать воду в кровь, даже если осмолярность просвета выше, чем осмолярность кровь.

Обновлено в мае 2019 г. Присылайте комментарии по адресу [email protected]

.

Абсорбция в тонком кишечнике

Абсорбция в тонком кишечнике: общие механизмы

Практически все питательные вещества из рациона всасываются в кровь через слизистую оболочку тонкой кишки. Кроме того, кишечник поглощает воду и электролиты, тем самым играя важную роль в поддержании водного баланса организма и кислотно-щелочного баланса.

Вероятно, будет справедливо сказать, что единственный наиболее важный процесс, который происходит в тонком кишечнике, чтобы сделать возможным такое всасывание, - это установление электрохимического градиента натрия через границу эпителиальных клеток в просвете. Это очень важная концепция и довольно интересная. Кроме того, как мы увидим, понимание этого процесса, несомненно, привело к спасению миллионов жизней.

Чтобы оставаться жизнеспособными, все клетки должны поддерживать низкую внутриклеточную концентрацию натрия. Энтероциты в тонкой кишке поглощают большое количество иона натрия из просвета как за счет совместного переноса с органическими питательными веществами, так и за счет обмена с протонами. В поляризованных эпителиальных клетках, таких как энтероциты, низкий уровень внутриклеточного натрия поддерживается большим количеством АТФаз Na + / K + - так называемых натриевых насосов - встроенных в базолатеральную мембрану.Эти насосы выводят 3 иона натрия из клетки в обмен на 2 иона калия, тем самым устанавливая градиент заряда и концентрации натрия через базолатеральную мембрану.

У крыс, как у модели всех млекопитающих, имеется около 150000 натриевых насосов на энтероцит тонкого кишечника, которые в совокупности позволяют каждой клетке транспортировать около 4,5 миллиардов ионов натрия из каждой клетки в минуту (J Membr Biol 53: 119-128, 1980 ). Довольно внушительный! Этот поток и накопление натрия в конечном итоге отвечает за абсорбцию воды, аминокислот и углеводов.

Помимо только что обсужденного электрохимического градиента натрия, для понимания абсорбции в тонком кишечнике требуется несколько других концепций. Кроме того, все диетические источники белка, углеводов и жиров должны пройти последние стадии химического переваривания непосредственно перед всасыванием, например, аминокислот, глюкозы и жирных кислот.

Здесь проще всего говорить отдельно о поглощении каждой из основных групп пищевых продуктов, признавая, что все эти процессы происходят одновременно.

  • Вода и электролиты
  • Углеводы после переваривания до моносахаридов
  • Белки после расщепления до малых пептидов и аминокислот
  • Нейтральный жир после переваривания до моноглицеридов и свободных жирных кислот

Обновлено в мае 2019 г. Присылайте комментарии по адресу [email protected]

.

Функции воды, абсорбция и выведение

Функции воды в организме человека

Вода в вашем теле позволяет:

  • Поток крови, лимфы, жидкости вокруг головного и спинного мозга, желудочный и панкреатический соки и желчь
  • Мочеиспускание и, как следствие, удаление шлаков из организма
  • Химические реакции между питательными веществами и другими веществами
  • Диссоциация минералов на заряженные частицы (ионы) и их поток через клеточные мембраны и, таким образом, проведение электрических сигналов по нервам и сокращение мышц
  • Потоотделение и, следовательно, регулирование тепла
  • Увлажнение кожи, глаз и слизистых оболочек дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, мочевыводящих и половых путей
  • Смазка шарниров

Как контролировать количество воды в вашем теле?

Два основных гормона, регулирующих количество воды в организме, - это антидиуретический гормон (АДГ) и альдостерон.

Когда количество воды в организме падает, объем крови уменьшается, а уровень натрия в крови повышается, что стимулирует гипофиз к секреции антидиуретического гормона (АДГ) , который снижает потерю воды через почки [3] . Уменьшение объема крови также стимулирует надпочечники к секреции гормона альдостерона, , который снижает натрий и, следовательно, вывод воды через почки. Падение артериального давления также стимулирует секрецию альдостерона и, следовательно, задержку воды, что способствует повышению артериального давления [55] .

Водопоглощение

Поток воды из желудка в тонкий кишечник (опорожнение желудка) ограничен примерно 1–1,5 литра в час и может сильно различаться у разных людей [15,16,49] .

Всасывание воды в кишечнике ограничено примерно 20 литрами в день, из них примерно 15 литрами в тонком кишечнике и 5 литрами в толстом кишечнике (ободочной кишке) [4] .

Факторы, СТИМУЛИРУЮЩИЕ водопоглощение:

  • Чем больше объем жидкости в желудке, тем быстрее она выходит из желудка [6] .
  • Углеводы в концентрации до 6%, добавленные в воду, стимулируют водопоглощение [9] . Комбинация различных углеводов, например глюкозы и фруктозы, стимулирует абсорбцию воды в большей степени, чем любой углевод по отдельности [53] .
  • Ходьба или упражнения с максимальной интенсивностью до 70% умеренно стимулируют опорожнение желудка и, следовательно, абсорбцию воды. [5] .

Факторы, ЗАМЕДЛЯЮЩИЕ водопоглощение:

  • Углеводы в концентрации более 6-8%, добавленные в воду, замедляют выведение воды из желудка и, следовательно, ее абсорбцию [8,9,10,11,12,13] .10% раствор углеводов может опорожняться из желудка на 50% медленнее, чем вода [14,17 , 24] .
  • Во время тяжелых упражнений (интенсивность> 70%), например, во время соревнований на велосипеде, может быть поглощено всего 500 мл воды в час [50,52] .
  • У хронических алкоголиков может снижаться всасывание натрия и, следовательно, воды; это может привести к диарее [20] .
  • Нарушения здоровья с диареей

Факторы, которые не оказывают значительного влияния на водопоглощение напитков: газирование [21,22,23] , содержание натрия [9,25] и осмоляльность в диапазоне 200-400 мосм / кг [51,54] .

Как вы теряете воду?

Влияние диеты на выделение мочи (диурез)

У здорового взрослого человека обычно выделяется 800–2000 мл мочи в день [34] . Выделение менее 800 мл в день называется олигурией, а более 3 литров в день у взрослых или 2 литров у детей называется полиурией. Частота мочеиспускания может варьироваться от отсутствия мочи при острой почечной недостаточности до более 20 литров в день из-за чрезмерного употребления алкоголя, сахарного или несахарного диабета или других нарушений здоровья [8] .

Вода. Когда вы здоровы и хорошо гидратированы, любая дополнительная вода, которую вы принимаете с напитками или пищей, будет выводиться с мочой в течение нескольких часов. Когда вы обезвожены, часть воды, которую вы принимаете, останется в вашем теле, но некоторая ее часть будет выводиться с мочой, чтобы вывести из организма продукты обмена веществ.

Соль (натриевая). Вода может оставаться в вашем организме на несколько часов дольше, если вы потребляете ее вместе с натрием (в спортивных напитках или соленой пище), чем когда вы потребляете ее без натрия [8] , но, в конечном итоге, вы будете выделять как чрезмерное количество натрия, так и воду с моча.

Белки. Каждый грамм белка, который вы потребляете, дает около 8 мл мочи, которая требуется для выведения продуктов жизнедеятельности белкового обмена (мочевины). Например, потребление 50 граммов белка приводит к выведению с мочой около 400 мл [8,33] .

Низкоуглеводная диета (голодание (без еды) приводит к учащенному мочеиспусканию [35,36] . После начала голодания или низкоуглеводной диеты гликоген в печени и мышцах начинает разрушаться, чтобы обеспечить глюкоза для нужд организма.Каждый грамм гликогена хранится вместе с примерно 4 миллилитрами воды, поэтому в течение первого дня низкоуглеводной диеты, когда весь гликоген (около 500 граммов) исчерпан, будет около 2000 мл воды, ранее связанной с гликогеном. высвобождается и выводится с мочой, если вы продолжаете потреблять то же количество воды, что и раньше. [37] . После истощения гликогена запасы жира в вашем организме начнут распадаться на кетоны, которые могут частично выводиться с мочой и уносить с собой немного воды, что может привести к небольшому увеличению общего суточного объема мочеиспускания в течение следующих дней голодания или низкого уровня. -углеводная диета.

Алкоголь , по-видимому, стимулирует выведение мочи (диурез) у хорошо гидратированных, но не у обезвоженных людей [38] . В одном испытании на людях хорошо гидратированные мужчины после употребления одного литра пива с 4 об.% Алкоголя выделяли в среднем на 160 миллилитров мочи (в течение четырех часов) больше, чем после безалкогольного пива. Когда одни и те же мужчины были обезвожены, они выделяли примерно такое же количество мочи после употребления 1 литра безалкогольного или спиртосодержащего пива [38] .В заключение, алкоголь в концентрациях до 4 об.%, По-видимому, не вызывает обезвоживания [2,30,39] .

Кофеин. Согласно нескольким обзорам исследований, люди, которые не употребляют регулярно кофеин , могут испытывать переходное увеличение объема мочи после однократной дозы кофеина более 250 мг (~ 20 жидких унций домашнего кофе, 60 жидких унций). унции колы с кофеином или различных количеств чая или энергетических напитков) [41] .Люди, которые регулярно (каждый день) употребляют кофеин , часто развивают толерантность к его эффектам, поэтому у них обычно не наблюдается повышенного диуреза после употребления до 250 мг кофеина в день [8,40,41] . У людей с гиперактивным мочевым пузырем напитки с кофеином могут раздражать мочевой пузырь, что может привести к учащению мочеиспускания, но не к увеличению объема мочи [42] .

Таурин, ингредиент энергетических напитков, не оказывает значительного влияния на выведение с мочой [43] .

Диуретики (водные таблетки), , такие как фуросемид, хлоротиазид и спиронолактон, являются рецептурными препаратами, которые стимулируют выведение воды с мочой (диурез). Они используются для удаления избытка воды из организма при различных заболеваниях сердца, почек, печени, легких или гормональных нарушениях, а также при высоком кровяном давлении.

Натуральные диуретики. Имеются некоторые свидетельства того, что некоторые травы, такие как листья березы, семена сельдерея, листья одуванчика, золотарник, корень борона и листья крапивы, могут мягко стимулировать выведение мочи (диурез). [44] .

Погружение в воду стимулирует выведение мочи; это называется иммерсионным диурезом [45] . Воздействие холода также стимулирует выведение мочи; это называется холодным диурезом . Холодный диурез является самоограничивающимся - он прогрессирует только до определенного уровня обезвоживания, и его можно предотвратить с помощью легких упражнений. [46,47] .

Потоотделение

Потеря воды из-за потоотделения зависит от уровня активности, температуры окружающей среды, одежды и интенсивности потоотделения.

Таблица 3. Уровень потоотделения

УРОВЕНЬ АКТИВНОСТИ, ТЕМПЕРАТУРА СРЕДНИЕ ЦЕНЫ НА ТОЛСТ
Сидячий образ жизни, 5 ° C (41 ° F) 2 литра / сутки
Сидячий, умеренный климат 3 литра / сутки
Сидячий образ жизни, жаркий климат 4 литра / сутки
Активный, 41 ° F (5 ° C) 3 литра / сутки
Активный, умеренный климат 5 литров / сутки
Физическая работа, жаркий климат 2-10 литров / смена 8 часов
Легкая работа в защитной одежде, жаркий климат 1-2 литра / час
Бегуны, умеренный климат 0.7-1 л / час
Бегуны, жаркий климат 1-3 + л / час

Таблица 3 Источник: [48]

Ссылки
  1. Нормы потребления воды, калия, натрия, хлоридов и сульфатов (2005) / 4 Вода / вода всего тела The National Academic Press
  2. Питательные вещества в воде Всемирная организация здравоохранения
  3. Калифорнийский университет баланса жидкостей и электролитов, Беркли
  4. Попкин Б.М. и др., 2011, Вода, гидратация и здоровье PubMed Central
  5. Neufer PD et al, 1989, Опорожнение желудка при ходьбе и беге: эффекты различной интенсивности упражнений Springer Link
  6. Mitchell JB et al, 1991, Влияние объема на опорожнение желудка и баланс жидкости во время длительных упражнений PubMed
  7. Жажда ─ отсутствует MedlinePlus
  8. 2007, Физические упражнения и заместительная медицина и наука в спорте и медицине
  9. Jeukendrup AE et al, 2009, Влияние содержания глюкозы и натрия в напитках на доставку жидкости Питание и метаболизм
  10. Murray R et al, 1999, Сравнение характеристик опорожнения желудка для выбранных спортивных напитков PubMed
  11. Садия А., 2012, Нутритивная терапия для лечения диабетического гастропареза: клинический обзор PubMed Central
  12. Franke A. et al, 2005, ВЛИЯНИЕ ЭТАНОЛА И АЛКОГОЛЬНЫХ НАПИТКОВ НА ИЗБЫТОЧЕНИЕ ТВЕРДОЙ ПИЩИ У ЛЮДЕЙ Алкоголь и алкоголизм
  13. Maughan RJ et al, 2004, Опорожнение желудка и доступность жидкости после приема растворов гидролизата глюкозы и соевого белка у человека Экспериментальная физиология
  14. Гисольфи CV, 2000 г., Создана ли система GI для упражнений? Физиология
  15. Замещение жидкости и тепловой стресс (1994) / 6 Опорожнение желудка во время тренировки: влияние концентрации углеводов, источника углеводов… The National Academic Press
  16. Райан А.Дж. и др., 1989, Опорожнение желудка во время длительной езды на велосипеде в жару PubMed
  17. Mitchell JB et al, 1989, Опорожнение желудка: влияние длительных упражнений и концентрации углеводов PubMed
  18. Перитонит Медицина Джона Хопкинса
  19. Campbell CA et al, 2008, Агония экстаза: МДМА (3,4-метилендиоксиметамфетамин) и почечный клинический журнал Американского общества нефрологов
  20. Bode C et al, 2003, Влияние потребления алкоголя на кишечник PubMed
  21. Pouderoux P et al, 1997, Влияние газированной воды на опорожнение желудка и распределение пищи внутри желудка PubMed
  22. Zachwieja JJ et al, 1991, Влияние газирования напитка на характеристики опорожнения желудка водой и ароматизированной водой PubMed
  23. Райан А.Дж. и др., 1991, Потребление газированных и негазированных спортивных напитков во время длительных тренировок на беговой дорожке в жару PubMed
  24. Gisolfi CV et al, 1998, Влияние осмоляльности напитка на абсорбцию кишечной жидкости во время упражнений Прикладная физиология
  25. Gisolfi CV et al, 1995, Влияние концентрации натрия в растворе углевод-электролит на кишечную абсорбцию PubMed
  26. Нормы потребления воды, калия, натрия, хлоридов и сульфатов (2005) / 4 Вода The National Academic Press
  27. Нормы потребления воды, калия, натрия, хлоридов и сульфатов с пищей (2005) / 4 Вода The National Academic Press
  28. Rosner MH, 2007, Клинический журнал гипонатриемии, связанной с физическими упражнениями, Американского общества нефрологов
  29. Нормы потребления воды, калия, натрия, хлоридов и сульфатов (2005) / 4 Вода The National Academic Press
  30. Grandjean AC, ТРЕБОВАНИЯ К ВОДЕ, ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ И РЕКОМЕНДУЕМЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ Всемирная организация здравоохранения
  31. Нормы потребления воды, калия, натрия, хлоридов и сульфатов с пищей (2005) / 4 Вода The National Academic Press
  32. Нормы потребления воды, калия, натрия, хлоридов и сульфатов (2005) / 4 Вода The National Academic Press
  33. Нормы потребления воды, калия, натрия, хлоридов и сульфатов с пищей (2005) / 4 Вода The National Academic Press
  34. Объем мочи за 24 часа MedlinePlus
  35. Denke MA, 2001, Метаболические эффекты диет с высоким содержанием белка и низким содержанием углеводов Техасский университет в Пермском бассейне
  36. Гозанский Д.М. и др., 1971, Задержка воды и натрия у голодных и восстановленных людей Американский журнал клинического питания
  37. Ollson KE et al, 2008, Изменения общего содержания воды в организме с изменениями мышечного гликогена в онлайн-библиотеке Man Wiley
  38. Hobson RM и др., 2010, Состояние гидратации и мочегонное действие небольшой дозы алкоголя, алкоголя и алкоголизма
  39. Нормы потребления воды, калия, натрия, хлоридов и сульфатов с пищей (2005) / 4 Вода The National Academic Press
  40. Armstrong LE et al, 2007, Кофеин, баланс жидкости и электролитов, регулирование температуры и переносимость тепла при физических нагрузках Medscape
  41. Maughan RJ et al, 2003, Прием кофеина и водный баланс: обзор PubMed
  42. Lohsiriwat S et al, 2011, Влияние кофеина на функцию мочевого пузыря у пациентов с гиперактивными симптомами мочевого пузыря PubMed Central
  43. Riesenhuber A et al, 2006, Мочегонный потенциал энергетических напитков PubMed
  44. Yarnell E, 2002, Ботанические препараты для мочевыводящих путей Springer Link
  45. Srámek P et al, 2000, Физиологические реакции человека на погружение в воду с разными температурами PubMed
  46. Knight DR и др., 1985, Реакция мочи на холодную температуру во время погружения в воду. Регулирующая, интегративная и сравнительная физиология.
  47. Castellani JW et al, 2010, Профилактика холодовых травм во время физических упражнений Medscape
  48. Нормы потребления воды, калия, натрия, хлоридов и сульфатов с пищей (2005) / 4 Вода The National Academic Press
  49. Нормы потребления воды, калия, натрия, хлоридов и сульфатов с пищей (2005) / 4 Вода The National Academic Press
  50. De Olivera DP et al, 2011, Журнал Международного общества спортивного питания, связанный с пищевыми расстройствами, вызванный физическими упражнениями.
  51. Maughan RJ et al, 2004, Опорожнение желудка и доступность жидкости после приема растворов гидролизата глюкозы и соевого белка у человека Экспериментальная физиология
  52. Leiper JB et al, 2005, Влияние прерывистого высокоинтенсивного бега на опорожнение желудка от жидкости у человека PubMed
  53. Shi X et al, 1995, Влияние типа и концентрации углеводов и осмоляльности раствора на водопоглощение PubMed
  54. Gunn E et al, 1995, Влияние осмоляльности и содержания углеводов на скорость опорожнения желудка от жидкости у человека Journal of Physiology
  55. Минералокортикоиды Государственный университет Колорадо
.

Абсорбция лекарств в тонком кишечнике

Эта глава отвечает на части из Раздела B (ii) основной программы CICM 2017, согласно которому кандидат на экзамен должен набрать «Опишите абсорбцию и факторы, которые будут на нее влиять». Чаще всего колледж задает вопрос о факторах, влияющих на оральное усвоение (например, вопрос 20 из первой статьи 2014 года и вопрос 5 (стр. 2) из ​​первой статьи 2010 года). Поскольку абсорбция в тонком кишечнике играет важную роль в общей абсорбции пероральных лекарств, любое обсуждение абсорбции пероральной дозы по определению является обсуждением механизмов кишечного транспорта и факторов, которые на них влияют.

Таким образом, на всасывание лекарств в тонком кишечнике влияют следующие основные факторы:

  • Физико-химические свойства препарата (липофильные препараты и малые молекулы всасываются быстрее)
  • Сходство препарата с физиологическим субстратом для активных транспортных белков (поэтому он может активно транспортироваться)
  • Площадь поверхности тонкой кишки
  • Продолжительность кишечного транзита
  • Кишечный кровоток (хотя обычно это не ограничивает скорость).

Абсорбция лекарств в кишечнике

Итак, вы проглотили таблетку. Где будет всасываться активный ингредиент и сколько времени это займет? Сможет ли он вступить в силу к танцевальной вечеринке? Masaoka et al (2006) исследовали всасывание лекарств в различных участках кишечника крыс. Оказывается, почти все лекарства всасываются в тонком кишечнике. Это потому, что:

  • Лекарства дольше задерживаются в тонком кишечнике
  • Тонкая кишка имеет большую площадь поверхности

Всасывание лекарства в кишечнике может происходить тремя способами:

  • Пассивная диффузия липофильных препаратов через мембрану
  • Пассивная диффузия гидрофильных лекарственных средств через поры и щелевые соединения
  • Активный транспорт более крупных молекул транспортными белками

Похоже, что все учебники по фармакологии имеют одно и то же фиксированное представление о том, что тонкий кишечник имеет площадь поверхности 200–300 м. 2 .Откуда взялся этот номер? Можно представить себе безумный эксперимент, в котором аспиранта просят выложить сотни метров вонючих желчных ворсинок. Это могло произойти, но вся правда, вероятно, еще более странная. Площадь желудочно-кишечного тракта оценивалась путем сочетания данных вскрытия и кошмарных упражнений по картированию in vivo. В статье Бетти Андерхиллс 1955 года автор ссылается на Ноера и Джонстона, 1939: : «В их статье показана фотография пациента с кончиками 10-футов.(3 дюйма) трубка, выходящая изо рта и ануса. "

Также обеспокоенный тем, что оценка 200-300 м 2 может быть своего рода полной чушью, Helander и Fändriks (2014) взяли образцы биопсии из различных частей кишечника и использовали их, чтобы точно оценить, насколько эти ворсинки увеличивают поверхность области кишечника (оказывается, примерно в 6,5 раз в толстой кишке и в 60-100 раз в тонкой кишке). Кроме того, площадь поверхности увеличилась на 1.6 раз из-за циркулярной складки. Средний диаметр тонкой и толстой кишки составляет 2,5 и 4,8 см соответственно. Затем, если принять во внимание вариабельность ороанальной длины желудочно-кишечного тракта у людей, можно с помощью простых математических вычислений вычислить площадь поверхности пищеварительного тракта человека. Оказывается, «средняя общая поверхность слизистой оболочки пищеварительного тракта в среднем составляет ∼32 м 2 , из которых около 2 м 2 относится к толстой кишке».

Пассивная диффузия через мембрану кишечника

Для подавляющего большинства пероральных доз чего-либо, это основной путь попадания в организм.Липофильные лекарственные средства способны проникать через клеточные мембраны, тогда как водорастворимые лекарственные средства проникают через параклеточные пространства, перемещаясь через барьер за счет комбинации зависящей от концентрации диффузии и конвективного объемного потока вместе с водой.

Характеристики лекарственного средства, способствующие хорошей параклеточной абсорбции в кишечнике:

  • Небольшая молекула (молекулярная масса <250 г / моль)
  • Гидрофильный (ионизированный при рН кишечника 5,5-7,0)
  • Положительно заряжены (переходы между ячейками имеют отрицательный заряд)

Проблемы с этим способом транспортировки:

  • Параклеточные соединения составляют менее 0.01% от общей площади
  • Эти соединения становятся все менее и менее проницаемыми по мере продвижения от тощей кишки к толстой кишке

Таким образом, трансцеллюлярный транспорт (то есть через липидную мембрану) является наиболее важной формой всасывания лекарств в кишечнике.

Одним из барьеров, которые иногда встречаются в литературе для абсорбции лекарств, является «слой невозмешиваемой воды». Это слой воды толщиной 25 мкм в просвете кишечника. Он упоминается нечасто, потому что, по-видимому, он не играет большой роли в медленном всасывании или уменьшении его степени.Эль-Каттан и др. (2012) предполагает, что его вклад, вероятно, незначителен.

Активный транспорт из просвета кишечника

Рэнг и Дейл в основном отмахиваются от этого, говоря, что механизм всасывания лекарства из кишечника - это «пассивный перенос со скоростью, определяемой ионизацией и липидной растворимостью молекул лекарства». Однако это не всегда так. Например, Martinez and Amidon (2002) представляют таблицу (Table 1, p. 634), в которой перечислены активные желудочно-кишечные транспортеры и их субстраты.Он был воспроизведен ниже для упрощения редакции:

В общем, можно упростить ситуацию, предположив, что большинство лекарств будет активно транспортироваться, если они химически напоминают некий «естественный» субстрат. Например, они могут показаться безвредной аминокислотой. Таким образом, такие препараты, как метилдопа и леводопа, проникают через транспортеры, которые принимают их за допу, а 5-фторурацил ошибочно принимают за урацил.

Время прохождения через кишечник

После того, как вы прошли через привратник, у вас есть 4-10 часов на всасывание, прежде чем вы доберетесь до толстой кишки.Там твердое содержимое уплотняется в комки, что затрудняет пассивную диффузию. На самом деле все всасывание лекарств должно происходить в тонком кишечнике, заполненном жидкостью.

К счастью, большая часть лекарств всасывается быстро, и максимальная концентрация достигается в течение 30 минут после приема. Чтобы повлиять на всасывание лекарств, необходимо иметь поистине легендарную диарею.

У нормального населения время прохождения через кишечник обычно довольно стабильно и в значительной степени не зависит от опорожнения желудка.Для большинства людей это будет около 2-6 часов. Дэвис и др. (1986) смогли продемонстрировать, что на это не влияет голодание или обильная пища.

Абсорбция препарата в толстой кишке

Ободочная кишка - забытый участник абсорбции лекарств, хотя обычно ее площадь составляет около 5 м. 2 (и поэтому она должна вносить определенный вклад). Основными ограничениями абсорбции лекарства из толстой кишки являются:

  • Твердый стул затрудняет распространение
  • Концентрация обычно низкая, так как большая часть препарата уже абсорбирована
  • Кишечные бактерии более многочисленны, и время их прохождения медленнее (т.е.е. бактериальный метаболизм более распространен)

Влияние внутреннего кровотока на абсорбцию лекарственного средства

Для быстро всасываемых липофильных препаратов кровоток в кишечнике может быть этапом, ограничивающим скорость. Вероятно, единственными лекарствами, которые всасываются достаточно быстро, чтобы это стало проблемой, являются этанол или метанол. Напротив, при критическом заболевании кровоток в кишечнике может быть настолько плохим, что он будет ограничивать скорость приема многих или всех лекарств.

.

Смотрите также

MAXCACHE: 0.84MB/0.00054 sec