Hấp thu nước và các ion ở ruột non

2022-07-21 12:40 PM

Nước vận chuyển qua màng tế bào ruột bằng cách khuếch tán, sự khuếch tán này thường tuân theo áp lực thẩm thấu, khi nhũ trấp đủ loãng, nước được hấp thu qua niêm mạc ruột vào máu hầu như hoàn toàn bằng áp lực thẩm thấu.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Hấp thu từ ruột non mỗi ngày chứa khoảng vài trăm gam đường, 100 hay nhiều hơn gam chất béo, 50-100 gam các amino acid, 50-100 gam chất điện giải, và 7-8 lít nước. Khả năng hấp thu của ruột non lớn hơn nhiều; mỗi ngày vài cân đường, 500 gam chất béo, 500-700 gam protein, và hơn 20 lít nước có thể hấp thu được. Ruột già vẫn có thể hấp thu nhiều nước và các ion, mặc dù hấp thu được rất ít chất dinh dưỡng.

Hấp thu nước đồng áp lực ở ruột non

Nước vận chuyển qua màng tế bào ruột hoàn toàn bằng cách khuếch tán. Hơn thế nữa, sự khuếch tán này thường tuân theo áp lực thẩm thấu. Do đó, khi nhũ trấp đủ loãng, nước được hấp thu qua niêm mạc ruột vào máu hầu như hoàn toàn bằng áp lực thẩm thấu.

Ngược lại, nước có thể vận chuyển được theo hướng ngược lại-từ huyết tương vào nhũ trấp. Loại vận chuyển này đặc biệt diễn ra khi dung dịch ưu trường từ dạ dày xuống tá tràng. Chỉ trong ít phút, nước được vận chuyển nhờ áp suất thẩm thấu đủ để tạo cân bằng áp suất thẩm thấu giữa nhũ trấp với huyết tương.

Hấp thu các ion ở ruột

Natri được vận chuyển tích cực qua màng tế bào ruột

20 đến 30 gam natri được bài tiết vào dịch ruột mỗi ngày. Ngoài ra, trung bình mỗi ngày ăn vảo 5-8 gam natri. Do đó, để tránh mất nhiều natri qua phân, ruột phải hấp thu 25 đến 35 gam natri mỗi ngày, chúng bằng khoảng 1/7 tổng lượng natri trong cơ thể.

Bất cứ khi nào mất một lượng đáng kể dịch ruột, như khi tiêu chảy nặng, nguồn dự trữ natri đôi khi bị cạn kiệt đến mức chết người chỉ trong vài giờ. Thông thường, tuy nhiên, ít hơn 0,5% lượng natri ruột bị mất qua phân mỗi ngày vì nó nhanh chóng được hấp thu qua niêm mạc ruột. Natri cũng thực hiện một vai trò quan trong trong hỗ trợ hấp thu đường và các amino acid.

Hấp thụ natri, clorua, glucose và axit amin

Hình. Hấp thụ natri, clorua, glucose và axit amin qua biểu mô ruột. Cũng cần lưu ý đến sự hấp thụ thẩm thấu của nước (tức là nước “theo” natri qua màng biểu mô).

Nguyên lý của cơ chế này về bản chất cũng giống sự hấp thu natri ở túi mật và thận.

Hấp thu natri chịu ảnh hưởng bởi vận chuyển tích cực natri từ bên trong tế bào biểu mô qua màng đáy và thành bên của tế bào vào khoảng gian bào. Hoạt động vận chuyển tích cực này thường tuân theo quy luật: Nó cần năng lượng, và quá trình năng lượng được xúc tác bởi enzyme ATPase thích hợp trên màng tế bào. Một phần natri được hấp thu cùng với ion Cl-; trên thực tế, ion Chloride mang điện tích âm được chủ yếu được kéo thụ động bới các ion natri mang điện tích dương.

Hoạt động vận chuyển tích cực của natri qua màng đáy-bên của tế bào làm giảm nồng độ natri bên trong tế bào xuống mức thấp (≈50 mEq/L). Do nồng độ natri trong nhũ trấp thông thường khoảng 142mEq/L (khoảng vằng với huyết tương), natri di chuyển theo gradient điện-hóa từ nhũ trấp qua diềm bàn chải vào bào tương của tế bảo biểu mô. Natri cũng đồng vận chuyển qua màng diềm bàn chải bởi một số protein vận chuyển đặc biệt, bao gồm (1) đồng vận chuyển Na-glucose, (2) đồng vận chuyển Na-amino acid và (3) trao đổi Na-H (NHE). Chức năng của các transporter tương tự như các ống thận và cung cấp nhiều ion natri hơn được vận chuyển các tế bào biểu mô vào dịch kẽ và khoảng gian bào. Tại cùng thời điểm, chúng cũng hỗ trợ hấp thu thứ phát glucose và các amino acid, được cung cấp năng lượng bởi hoạt động bơm Na+-K+ ATPase trên màng đáy bên.

Áp suất thẩm thấu nước

Bước tiếp theo trong quá trình vận chuyển là áp suất thẩm thấu của nước bởi con đường xuyên màng và gian tế bào. Áp suất thẩm thấu này xuất hiện vì một lượng lớn gradient thẩm thấu được tạo ra bởi tăng nồng các ion trong khoảng gian bào. Phần lớn thẩm thấu này xuất hiện qua các liên kết vòng bịt giữa các viền đỉnh của các tế bào biểu mô (con đường gian tế bào), nhưng cũng diễn ra nhiều qua các tế bào (con đường xuyên bào). Vận chuyển nước nhờ áp lực thẩm thấu đưa dịch vào khoảng gian bào và, cuối cùng, vào tuần hoàn máu nhung mao.

Aldosterol nâng cao khả năng hấp thu natri

Khi một người bị mất nước, một lượng lớn aldosterol được bài tiết bởi vỏ tuyến thượng thận. Chỉ trong khoảng 1-3 tiếng, aldosterol sẽ gây tăng hoạt hóa enzyme và mọi cơ chế vận chuyển để hấp thu natri bởi niêm mạc ruột. Tăng hấp thu natri lần lượt gây tăng hấp thu thứ phát ion Cl-, nước và một số chất khác.

Chính ảnh hưởng này của aldosterol đặc biệt quan trong trong ruột bởi vì nó cho phép hầu như không mất NaCl qua phân và cũng chỉ một lượng nhỏ nước bị mất. Do vậy, chức năng của aldosterol lên ống tiêu hóa giống như tác động của aldosterol lên ống thận, chúng cũng giúp tiết kiệm NaCl và nước trong cơ thể khi một người bị cạn kiệt NaCl và mất nước.

Hấp thu ion Cl- ở ruột non

Ở phần trên của ruột non, hấp thu ion Cl- xảy ra nhanh chóng và diễn ra chủ yếu bởi sự khuếch tán (do hấp thu ion Na+ qua niêm mạc tạo điện tích âm trong nhũ trấp và điện tích dương trong khoảng gian bào). Ion Cl- sau đó di chuyển chùng với gradient điện thế theo các ion Na+. Ion Cl- cũng được hấp thu qua màng diềm bàn chải một phần ở hồi tràng và đại tràng bởi trao đổi Cl-/HCO3- ở màng diềm bàn chải. Cl- ra khỏi tế bào qua các kênh Cl- ở màng đáy.

Hấp thu ion HCO3- ở tá tràng và hỗng tràng

Thông thường lượng lớn ion HCO3- phải được tái hấp thu ở phần trên ruột non vì lượng lớn ion HCO3- được bài tiết vào tá tràng ở cả dịch tụy và dịch mật. Ion HCO3- được hấp thu trực tiếp theo các sau đây: Khi ion Na+ được hấp thu, một lượng vừa phải ion H+ được bài tiết vào lòng ruột để trao đổi với một số ion Na+. Ion H+ lần lượt kết hợp với ion HCO3- để hình thành acid carbonic (H2CO3), sau đó phân ly thành nước và carbon dioxide. Nước còn lại như là một phần của nhũ trấp trong ruột, nhưng carbon dioxide hấp thu dễ dàng vào máu và sau đó được thở ra qua phổi. Quá trình này còn được gọi là (Hấp thu tích cực ion HCO3-). Cơ chế tương tự xuất hiện trong các ống thận.

Bài tiết ion HCO3- và hấp thu ion Cl- ở hồi tràng và ruột già

Các tế bào biểu mô của bề mặt nhung mao ở hồi tràng, cũng như ở tất cả bề mặt ruột già, có một khả năng đặc biệt để bài tiết ion HCO3- trao đổi với sự hấp thu ion Cl-. Khả năng này là quan trọng bởi vì nó cung cấp các ion HCO3- kiềm để trung hòa các sản phẩm acid được hình thành bởi vi khuẩn trong ruột già.

Bài tiết nhiều ion Cl-, Na+, và nước từ biểu mô ruột già trong một số loại tiêu chảy. Các tế bào biểu mô còn non, liên tục phân chia thành các tế bào biểu mô mới được tìm thấy sâu trong khoảng giữa các nếp gấp biểu mô ruột. Các tế bào biểu mô mới lan ra bên ngoài đến bề mặt lòng ruột. Khi vẫn còn sâu trong nếp gấp, các tế bào biểu mô bài tiết Na+,Cl- và nước vào lòng ruột. Sự bài tiết này, lần lượt được tái hấp thu bởi các tế bào biểu mô già hơn bên ngoài nếp gấp, do đó tạo ra dòng nước cho ruột hấp thu các sản phẩm rắn.

Những chất độc của cholera và một số loại vi khuẩn gây tiêu chảy khác có thể kích thích các biểu mô nếp gấp bài tiết quá nhiều, sự bài tiết này vượt quá khả năng tái hấp thu, do đó thỉnh thoảng gây mất 5-10 lít nước và NaCl mỗi ngày khi bị tiêu chảy. Chỉ trong 1-5 ngày, nhiều bệnh nhân chịu ảnh hưởng nghiêm trọng chết chỉ vì mất dịch.

Tiêu chảy bài tiết được khởi phát bởi một tiểu đơn vị độc tố dịch tả đi vào các tế bào biểu mô. Tiểu đơn vị này kích thích hình thành quá nhiều AMP vòng (cAMP-cyclic adenosine monophosphate), chúng mở một số lượng lớn kênh Cl-, cho phép các ion Cl- nhanh chóng tuôn từ bên trong tế bào ra các hốc ruột. Lần lượt, hoạt động này được cho là do hoạt hóa bơm Natri để bơm các ion Na+ và các hốc, đi cùng với các ion Cl-. Cuối cùng, tất cả thêm nhiều ion Na+, Cl- trong lòng ruột gây thẩm thấu nước từ máu, do đó nhanh chóng tạo ra một lượng lớn dịch cùng với muối. Tất cả lượng dịch vượt quá này rửa trôi phần lớn vi khuẩn và có giá trị trong chống lại bệnh, nhưng quá nhiều của một thứ có lợi có thể gây chết người bởi vì mất nước nghiêm trọng của toàn cơ thể có thể xảy ra sau đó. Trong hầu hết các trường hợp, cuộc sống của một người bị cholera có thể được cứu sống bằng cách sử dụng một lượng lớn dịch NaCl để bù đắp cho lượng mất.

Hoạt động hấp thu Canxi, Sắt, Kali, Magiê, và Photpho

Các ion Canxi được hấp thu tích cực vào máu, đặc biệt từ tá tràng, và lượng ion canxi hấp thu được kiểm soát chính xác để cung cấp cho nhu cầu canxi hàng ngày của cơ thể. Một yếu tố quan trọng kiểm soát sự hấp thu canxi là hormone Parathyroid (PTH) được bài tiết bởi tuyến cận giáp, và hơn nữa là vitamin D. Hormone PTH hoạt hóa vitamin D, và vitamin D được hoạt hóa lần lượt tăng mạnh hấp thu canxi.

Ion Sắt cũng được hấp thu chủ động từ ruột non

Nguyên lý hấp thu và điều hòa sự hấp thu của nó phù hợp với nhu cầu sắt của cơ thể, đặc biệt để hình thành Hemoglobin.

Kali, Magiê, Photpho, và Photphat, và có lẽ vẫn còn các ion khác có thể được hấp thu chủ động qua niêm mạc ruột. Thông thường, các ion hóa trị một được hấp thu một cách dễ dàng và với số lượng lớn. Các ion hóa trị hai hấp thu thường chỉ một lượng nhỏ; ví dụ, hấp thu tối đa ion Ca2+ chỉ bằng 1/50 so với lượng hấp thu bình thường của ion Na+. May mắn là, bình thường nhu cầu cơ thể chỉ một lượng nhỏ ion hóa trị hai.

Bài viết cùng chuyên mục

Sự lắng đọng và hấp thu canxi và phosphate ở xương cân bằng với dịch ngoại bào

Mặc dù cơ chế làm lắng đọng các muối canxi ở osteoid chưa được hiểu đầy đủ, sự kiểm soát của quá trình này dường như phụ thuộc phần lớn vào pyrophosphate, chất làm ức chế tạo thành tinh thể hydroxyapatite và lắng canxi của xương.

RNA được tổng hợp trong nhân từ khuôn của DNA

Trong tổng hợp RNA, hai sợi của phân tử ADN tách ra tạm thời; một trong hai sợi được sử dụng như là một khuôn mẫu để tổng hợp một phân tử RNA. Các mã bộ ba trong DNA là nguyên nhân của sự hình thành các bộ ba bổ sung trong RNA.

Thùy trước và thùy sau tuyến yên

Hai thùy tuyến yên có nguồn gốc khác nhau, thùy trước từ túi Rathke, là một vùng lõm vào của lớp thượng bì hầu họng, và thùy sau từ một mô thần kinh phát triển ra từ vùng dưới đồi.

Tinh trùng và sinh sản nam

Đôi khi một nam giới có số lượng tinh trùng bình thường nhưng vẫn bị vô sinh. Khi tình trạng này xảy ra, rất nhiều, thậm trí là một nửa số tinh trùng của người này có hình dạng bất thường, có hai đầu, bất thường đầu hay bất thường thân.

Giải phẫu sinh lý sợi cơ vân

Trong hầu hết các cơ vân, mỗi sợi kéo dài trên toàn bộ chiều dài của cơ. Ngoại trừ cho khoảng 2% của sợi, mỗi sợi thường được phân bố bởi chỉ một tận cùng thần kinh, nằm gần giữa của sợi.

Chức năng tủy thượng thận: giải phóng adrenalin và noradrenalin

Adrenalin và noradrenalin trong vòng tuần hoàn có tác dụng gần như giống nhau trên các cơ quan khác nhau và giống tác dụng gây ra bởi sự kích thích trực tiếp hệ giao cảm.

Thùy sau tuyến yên và mối liên quan với vùng dưới đồi

Khi tín hiệu thần kinh được chuyển xuống qua các sợi từ nhân trên thị hay nhân cận não thất, hormone ngay lập tức được tiết ra từ các túi tiết ở các đầu tận thần kinh qua cơ chế bài tiết thông thường của oxytocin và chúng được hấp thụ vào các mao mạch cạnh đó.

Điều hòa bài tiết glucagon

Tầm quan trọng của kích thích axit amin tiết glucagon là glucagon sau đó thúc đẩy chuyển đổi nhanh chóng của các axit amin thành glucose, do đó thậm chí làm tăng glucose có trong các mô.

Các hệ thống điều hòa huyết áp

Hệ thống đàu tiên đáp ứng lại những thay đổi cấp tính ở huyết áp động mạch là hệ thống thần kinh. Cơ chế thận để kiểm soát lâu dài của huyết áp. Tuy nhiên, có những mảnh khác nhau của vấn để.

Dẫn truyền synap: một số đặc điểm đặc biệt

Quá trình thông tin được truyền qua synap phải qua nhiều bước: đưa các bọc nhỏ xuống, hòa màng với màng của cúc tận cùng, chất truyền đạt giải phóng và khuếch tán trong khe synap, gắn với receptor ở màng sau synap, mở kênh ion gây khử cực màng.

Ngừng tim trong rối loan nhịp tim

Giảm oxy máu khiến cho sợi cơ tim và sợi dẫn truyền mất điện thế màng bình thường và tính dễ kích thích này làm cho nhịp tự động biến mất.

Phân tích thông tin thị giác: Con đường vị trí nhanh và chuyển động và Con đường mầu sắc và chi tiết

Các tín hiệu được dẫn truyền trong đường vị trí-hình dạng chuyển động chủ yếu đến từ các sợi thần kinh thị giác lớn M từ các tế bào hạch võng mạc type M, dẫn truyền tín hiệu nhanh chóng.

Sự khuếch tán của khí qua màng hô hấp: sự trao đổi khí CO2 và O2

Tổng lượng máu có trong mao mạch phổi dạo động từ 60ml tới 140ml, ta thấy với một lượng nhỏ thể tích máu mao mạch mà tại mao mạch lại có tổng diện tích lớn nên thế sẽ rất dễ dàng cho sự trao đổi khí CO2 và O2.

Sự phát triển của hệ cơ quan thai nhi

Sự phát triển các tế bào trên mỗi cơ quan thường chưa được hoàn thiện và cần 5 tháng mang thai còn lại để phát triển hoàn toàn. Ngay cả lúc sinh, những cấu trúc nhất định, đặc biệt là hệ thần kinh, thận và gan, thiếu sự phát triển hoàn toàn, như được mô tả sau.

Năng lượng yếm khí so với hiếu khí trong cơ thể

Năng lượng ATP có thể sử dụng cho các hoạt động chức năng khác nhau của tế bào như tổng hợp và phát triển, co cơ, bài tiết, dẫn truyền xung động thần kinh, hấp thu tích cực.

Block nhĩ thất không hoàn toàn: chặn đường truyền tín hiệu điện tim

Một điện tâm đồ có P-R kéo dài khoảng 0.3s thay vì bình thường khoảng 0,2s hoặc ít hơn. Do đó, block độ 1 được định nghĩa là sự chậm dẫn truyền từ nhĩ đến thất chứ không phải mất hẳn dẫn truyền.

Vận chuyển thyroxine và triiodothyronine tới các mô

Hầu hết chu kỳ tiềm tàng và phát huy tác dụng của hormon có thể do gắn với protein cả trong huyết tương và trong tế bào mô, và bởi bài tiết chậm sau đó.

Cảm giác tư thế: cảm giác cảm thụ bản thể

Sự nhận thức về tư thế, gồm cả động và tĩnh, phụ thuộc vào nhận biết về mức độ gập góc của tất cả các khớp trong các mặt phẳng và sự thay đổi tốc độ của chúng.

Vai trò và chức năng của Protein huyết tương

Proteins huyết tương là một nguồn amio acid của mô, khi các mô cạn kiệt protein, các protein huyết tương có thể hoạt động như một nguồn thay thế nhanh chóng.

Tiêu hóa Protein khi ăn

Đặc tính của mỗi protein được xác định bởi các loại amino acid trong phân tử protein và bởi trình tự của những amino acid.

Chức năng sinh dục nam bất thường

Rối loạn chức năng cương dương, hay gọi là “bất lực”, đặc trưng bởi sự mất khả năng duy trì độ cương cứng của dương vật để thực hiện quá trình giao hợp phù hợp.

Điều hòa glucose máu

Khi lượng đường trong máu tăng lên đến một nồng độ cao sau bữa ăn và insulin tiết ra cũng tăng lên, hai phần ba lượng đường hấp thu từ ruột là gần như ngay lập tức được lưu trữ dưới dạng glycogen trong gan.

Ống bán khuyên nhận biết sự quay đầu

Khi dừng quay đột ngột, những hiện tượng hoàn toàn ngược lại xảy ra: nội dịch tiếp tục quay trong khi ống bán khuyên dừng lại. Thời điểm này, vòm ngả về phía đối diện, khiến tế bào lông ngừng phát xung hoàn toàn.

Chức năng tuyến tiền liệt

Thể dịch tuyến tiền liệt có tính kiềm nhẹ giúp trung hòa bớt tính acid của các dịch khác khi xuất tinh, do đó tăng khả năng vận động và khả năng thụ tinh của tinh trùng.

Nút xoang tạo nhịp bình thường của tim: điều chỉnh kích thích và dẫn truyền

Nút xoang kiểm soát nhịp của tim bởi vì tốc độ phóng điện nhịp điệu của nó nhanh hơn bất kỳ phần nào khác của tim. Vì vậy, nút xoang gần như luôn luôn tạo nhịp bình thường của tim.