Digestion and Absorption in the Gastrointestinal Tract (P796)

Secretion of Bicarbonate and Absorption of Chloride Ions in the Ileum and Large Intestine. The epithelial cells on the surfaces of the villi in the ileum, as well as on all surfaces of the large intestine, have a special capability of secreting bicarbonate ions in exchange for absorption of chloride ions (see Figure 66-8). This capability is important because it provides alkaline bicarbonate ions that neutralize acid products formed by bacteria in the large intestine. Extreme Secretion of Chloride Ions, Sodium Ions, and Water from the Large Intestine Epithelium in Some Types of Diarrhea. Immature epithelial cells that continually divide to form new epithelial cells are found deep in the spaces between the intestinal epithelial folds. These new epithelial cells spread outward over the luminal surfaces of the intestines. While still in the deep folds, the epithelial cells secrete sodium chloride and water into the intestinal lumen. This secretion, in turn, is reabsorbed by the older epithelial cells outside the folds, thus providing flow of water for absorbing intestinal digestates.The toxins of cholera and of some other types of diarrheal bacteria can stimulate the epithelial fold secretion so greatly that this secretion often becomes much greater than can be reabsorbed, thus sometimes causing a loss of 5 to 10 liters of water and sodium chloride as diarrhea each day.Within 1 to 5 days, many severely affected patients die of this loss of fluid alone. Extreme diarrheal secretion is initiated by entry of a subunit of cholera toxin into the epithelial cells. This subunit stimulates formation of excess cyclic adenosine monophosphate, which opens tremendous numbers of chloride channels, allowing chloride ions to flow rapidly from inside the cell into the intestinal crypts. In turn, this action is believed to activate a sodium pump that pumps sodium ions into the crypts to go along with the chloride ions. Finally, all this extra sodium chloride causes extreme osmosis of water from the blood, thus providing rapid flow of fluid along with the salt. All this excess fluid washes away most of the bacteria and is of value in combating the disease, but too much of a good thing can be lethal because of serious dehydration of the whole body that might ensue. In most instances, the life of a person with cholera can be saved by the administration of tremendous amounts of sodium chloride solution to make up for the loss.	Sự bài tiết HCO3- và hấp thu ion Cl- ở hồi tràng và ruột già. Tế bào biểu mô trên bề mặt của nhung mao ở hồi tràng cũng như ở tất cả bề mặt của ruột già, có một khả năng đặc biệt, bài tiết ion HCO3- trong sự trao đổi với việc hấp thu ion Cl- (hình 66-8). Khả năng này rất quan trọng bởi vì nó cũng cấp ion HCO3- kiềm tính trung hòa sản phẩm acid được tạo thành bởi vi khuẩn ở ruột già. Sự tiết quá mức ion Cl, Na và nước từ biểu mô ruột già ở một số thể tiêu chảy. Những tế bào biểu mô chưa trưởng thành mà tiếp tục phân chia để tạo những tb biểu mô mới được tìm thấy sâu trong khoảng giữa những nếp biểu mô ruột. Những tb biểu mô mới trải khắp bề mặt trong lòng ruột.Trong khi vẫn còn ở những nếp gấp sâu, những tb biểu mô tiết NaCl và nước vào trong lòng ruột. Sự chế tiết này,lần lượt được tái hấp thu bởi những tb biểu mô trưởng thành bên ngoài những nếp gấp, vì vậy cung cấp nguồn nước cho việc hấp thu những chất còn tiêu hóa được của ruột. Độc tố của khuẩn tả và một số type khác của vi khuẩn gây tiêu chảy có thể kích thích rất mạnh sự chế tiết của nếp biểu mô mà nó thường trở nên lớn hơn nhiều so với khả năng tái hấp thu.Vì vậy thỉnh thoảng gây ra mất 5-10 (L) muối,nước mỗi ngày khi tiêu chảy. Trong vòng 1-5 ngày, nhiều bệnh nhân bị tiêu chảy trầm trọng tử vong chỉ vì sự mất dịch này.Sự chế tiết cực kì mạnh khi tiêu chảy được khởi đầu bằng sự đi vào của một tiểu đơn vị độc tố tả vào trong tế bào biểu mô. Tiểu đơn vị này kích thích sự tạo thành AMP vòng quá mức, gây mở số lượng khổng lồ kênh Cl, cho phép ion Cl chảy từ trong tb vào khe gian bào một cách nhanh chóng.Nói cách khác, hoạt động này được cho rằng đã hoạt hóa bơm Na, đưa ion Na vào trong khe gian bào để đi cùng với ion Cl. Cuối cùng, tất cả lượng NaCl bên ngoài này gây ra một sự thẩm thấu rất lớn của nước từ máu, vì vậy đưa đến một luồng dịch nhanh chóng đi theo NaCl. Tất cả lượng dịch quá mức này cuốn trôi hầu hết vi khuẩn và có giá trị trong việc chống lại bệnh, nhưng nó quá mức có thể gây chết người vì mất nước nghiêm trọng của toàn bộ cơ thể có thể diễn ra sau đó. Ở hầu hết trường hợp, tính mạng của một người mắc tả có thể được cứu bởi sự kiểm soát lượng dịch NaCl khổng lồ để bù lại cho sự mất nước.
Active Absorption of Calcium, Iron, Potassium, Magnesium, and Phosphate. Calcium ions are actively absorbed into the blood, especially from the duodenum, and the amount of calcium ion absorption is exactly controlled to Supply the daily need of the body for calcium. One important factor controlling calcium absorption is parathyroid hormone secreted by the parathyroid glands, and another is vitamin D. Parathyroid hormone activates vitamin D, and the activated vitamin D in turn greatly enhances calcium absorption. These effects are discussed in Chapter 80.Iron ions are also actively absorbed from the small intestine. The principles of iron absorption and regulation of its absorption in proportion to the body’s need for iron, especially for the formation of hemoglobin, are discussed in Chapter 33. Potassium, magnesium, phosphate, and probably still other ions can also be actively absorbed through the intestinal mucosa. In general,the monovalent ions are absorbed with ease and in great quantities. Bivalent ions are normally absorbed in only small amounts; for example,maximum absorption of calcium ions is only 1/50 as great as the normal absorption of sodium ions. Fortunately,only small quantities of the bivalent ions are normally required daily by the body.	Hấp thu chủ động Ca, Fe, K, Mg và P. Ion Ca được hấp thu chủ động vào máu, đặc biệt là từ tá tràng, và lượng ion Ca hấp thu được điều hòa chính xác  để đáp ứng nhu cầu hằng ngày của cơ thể đối với Ca. Một yếu tố quan trọng kiểm soát sự hấp thu Ca là hormon cận giáp được tiết bởi tuyến cận giáp và một yếu tố nữa là VitaminD Hormon cận giáp hoạt hóa vitamin D và Vitamin D được hóa lần lượt làm tăng sự hấp thu Ca rất lớn. Hiệu ứng này được thảo luận trong chương 80. Ion Fe cũng được hấp thu chủ động từ đoạn ruột non. Nguyên lý hấp thu Fe và điều hòa sự hấp thu Fe cân xứng với nhu cầu của cơ thể đối với Fe, đặc biệt cho sự tạo Hb, được thảo luận ở chương 33. K, Mg, P và có lẽ vẫn còn những ion khác cũng có thể được hấp thu chủ động qua niêm mạc ruột. Nói chung, những ion hóa trị I được hấp thu dễ dàng với lượng lớn.Những ion hóa trị II thông thường được hấp thu chỉ với một lượng nhỏ, Ví dụ, sự hấp thu tối đa Ca chỉ bằng 1/50 lượng hấp thu bình thường của Na. May mắn là thông thường chỉ một lượng nhỏ ion hóa trị II là nhu cầu hằng ngày cho cơ thể.
ABSORPTION OF NUTRIENTS Carbohydrates Are Mainly Absorbed  as Monosaccharides. Essentially all the carbohydrates in food are absorbed in the form of monosaccharides; only a small fraction is absorbed as disaccharides and almost none is absorbed as larger carbohydrate compounds. By far the most abundant of the absorbed monosaccharides is glucose, which usually accounts for more than 80 percent of the carbohydrate calories absorbed. The reason for this high percentage is that glucose is the final digestion product of  our most abundant carbohydrate food, the starches. The remaining 20 percent of absorbed monosaccharides is composed almost entirely of galactose and fructose—the galactose derived from milk and the fructose as one of the monosaccharides digested from cane sugar.Virtually all the monosaccharides are absorbed by a secondary active transport process. We will first discuss the absorption of glucose. Glucose Is Transported by a Sodium CoTransport Mechanism. In the absence of sodium transport through the intestinal membrane, virtually no glucose  can be absorbed because glucose absorption occurs in a cotransport mode with active transport of sodium (seeFigure 66-8).The transport of sodium through the intestinal membrane occurs in two stages. First is active transport of sodium ions through the basolateral membranes of the intestinal epithelial cells into the interstitial fluid, thereby depleting sodium inside the epithelial cells. Second, a decrease of sodium inside the cells causes sodium from the intestinal lumen to move through the brush border of the epithelial cells to the cell interiors by a process of secondary active transport. That is, a sodium ion combines with a transport protein, but the transport protein will not transport the sodium to the interior of the cell until the protein also combines with some other appropriate substance such as glucose.	HẤP THU DINH DƯỠNG Carbohydrat được hấp thu chủ yếu dưới dạng Monosaccharide. Về cơ bản, tất cả carbohydrat trong thức ăn được hấp thu ở dạng monosaccharide, chỉ một phần nhỏ được hấp thu dưới dạng disaccharide và hầu như không được hấp thu dưới dạng những hợp chất lớn carbohydrat. Monosacharid được hấp thu nhiều nhất là glucose mà thường chiếm hơn 80% năng lượng từ carbohydrat được hấp thu. Lý do cho tỷ lệ phần trăm cao này là glucose là sản phẩm tiêu hóa cuối cùng của hầu hết thức ăn chứa nhiều carbohydrate và của tinh bột. 20% còn lại của lượng monosacharide được hấp thu bao gồm hầu như toàn bộ là galactose và fructose. Galactose bắt nguồn từ sữa và fructose như một trong những monosacharide được tiêu hóa từ đường mía. Thực tế, tất cả monosacharide được hấp thu bởi quá trình vận chuyển chủ động thứ phát. Đầu tiên chúng ta sẽ thảo luận về sự hấp thu glucose. Glucose được vận chuyển bởi một cơ chế đồng vận chuyển Na.Thiếu sự vận chuyển Na qua màng ruột thì hầu như glucose không hấp thu bởi vì sự hấp thu glucose diễn ra dưới hình thức đồng vận chuyển với vận chuyển chủ động Na (xem hình 66.8). Sự vận chuyển Na qua màng ruột diễn ra trong 2 giai đoạn.Đầu tiên là vận chuyển chủ động Na qua màng đáy bên của những tb biểu mô ruột vào trong dịch kẽ, bằng cách đó xả hết Na ra khỏi tb biểu mô.Thứ 2,Na bên trong tb giảm gây ra Na từ lòng ruột đi qua bờ bàn chải của những tb biểu mô vào bên trong tb bwori một quá trình vận chuyển chủ động thứ phát. Điều đó có nghĩa là, một ion Na kết hợp với một protein vận chuyển, những protein vận chuyển sẽ không vận chuyển Na vào trong tb cho đến khi protein cũng kết hợp với một số chất thích hợp khác như glucose.    Người dịch: SP