Johan Dahlin
9d186a13b2
13 KiB
Reglering av absorptionsprocessen VT-25 LPG002.pdf
OCR Transcript
- Pages: 36
- OCR Engine: pymupdf
- Quality Score: 1.00
Page 1
Reglering av upptagsprocessen Jenny Gustafsson, Forskare Institutionen för Neurovetenskap och Fysiologi Sahlgrenska akademin Epost: jenny.gustafsson@gu.se
Page 2
Absorption av näringsämnen och vätska Jejunum Duodenum Ileum Kolhydrater, protein, fett, vitaminer, joner och vatten. Bakteriella metaboliter, vitamin K, joner och vatten.
Page 3
Triglycerider AW E F A G T Y F G T Protein Kolhydrater T A Y AW E Fria fettsyror Monoglycerid Aminosyra Dipeptid Tripeptid Stärkelse Laktos Sukros Fruktos Glukos Galaktos Fett Glykogen Absorberbar slutprodukt Absorption Näringsämnen Intagen form Monoglycerider och fettsyror kan diffundera över cellmembranet. Peptider, aminosyror och monosackarider måste transporteras in i cellen.
Page 4
Cellbundna enzymer bryter oligosackarider till monosackarider. Tunntarmen Kolhydratnedbrytning Epitelcellerna kan absorbera monosackarider (glukos, galaktos, fruktos). Behöver processas vidare Laktas amylas (saliv, bukspott) Stärkelse Laktos Galaktos Glukos Fruktos Tarmlumen Kan absorberas
Page 5
Tunntarmen Proteinnedbrytning Epitelcellerna kan absorbera aminosyror, dipeptider och tripeptider. AW E F A G T Y F G T T Pepsin (magsäck) Bukspottkörtel enzym Bukspottkörtel enzym AW E Cellbundna enzymer fortsätter att bryta ner oligopeptider till absorberbara slutprodukter. Kan absorberas direkt Behöver processas vidare W F Tarmlumen
Page 6
Epiteltransport
Drivkraften bakom sekretion och absorption
Aktiv transport
Faciliterad diffusion
Diffusion
Page 7
Absorption Na+ kopplat upptag Upptaget sker främst i de övre 50 - 30 % av villusepitelet. Vid hög glukosbelastning kan GLUT2 sättas in i apikalmembranet.
Page 8
Absorption H+ kopplat upptag Upptaget är beroende av att Na+/K+-ATPaset som skapar en låg intracellulär Na+ koncentration.
Page 9
Absorption
Kolhydrater
1)
Na+/K+-ATPaset är motorn
bakom upptaget. Upprätthåller
en koncentrationsgradient för
Na+ upptag.
2) Glukos och galaktos följer med
Na+ in i cellen via SGLT1. Kan
därmed transporters mot sin
koncentrationsgradient.
4) Glukos, galaktos och fruktos
lämnar cellen via faciliterad
diffusion via GLUT2.
3) Fruktos tas upp med faciliterad
diffusion via GLUT5.
Fruktos och galaktos: omvandlas till glukos i levern
Glukos: kan används direkt alt. lagras i levern.
Page 10
Absorption Protein 2) Na+ beroende aminosyra upptag. H+ beroende di,tripeptid upptag. Dipeptider och tripeptider bryts ner till aminosyror i cytosolen. 3) Aminosyrorna lämnar epitelcellen via faciliterad diffusion och går in i kapilärerna via intracellulära klyftor. 1) Spjälkning av proteiner och peptider till mindre delar mha. pankreas enzymer. Fortsatt nedbrytning mha. brush border enzymer till peptider och aminosyror.
Page 11
Absorption Regionalt upptag B12
Page 12
Absorption Järn Heme oxygenase releases Fe2+ from the protoporphyrin ring. Heme Fe2+ enters by unknown mechanisms. Fe2+ leaves the cells via ferroportin (FP1) and after hephaestin oxidizes it to Fe3+, the iron binds to transferrin in the plasma Fe2+ transfers to mobilferrin. Ickehem: Fe3+ reduceras till den absorberbara formen Fe2+ av HCl i magsäcken och DcytB i duodenum.
Page 13
Absorption Järn Hemjärn: Okänd upptagsprocess. Studier pekar på receptormedierad endocytos eller upptag via en hemtransportör. Heme oxygenase releases Fe2+ from the protoporphyrin ring. Heme Fe2+ enters by unknown mechanisms. Fe2+ leaves the cells via ferroportin (FP1) and after hephaestin oxidizes it to Fe3+, the iron binds to transferritin in the plasma Fe2+ transfers to mobilferrin.
Page 14
Absorption Kalcium 1,25 dehydroxy-vitamin D stimulerar Ca2+ upptaget genom att aktivera transkription av:
- TRPV6
- Calbindin
- PMCA (Ca2+ ATPase). Physiol Rev 93: 189 –268, 2013 doi:10.1152/physrev.00015.2012
Page 15
Absorption Vitamin 9 (folat/folsyra) Både dekonjugeringen och absorptionen sker endast i den proximala tunntarmen och är maximalt aktivt vid pH5.
Page 16
Absorption Regionalt upptag B12
Page 17
Absorption Vitamin B12 (kobalamin) Haptocorrin is produced by salivary glands and binds cobalamin in the stomach Vitamin B12 binder:
- haptocorrin i magsäcken
- intrinsic factor (IF) i duodenum
- B12 - IF komplexet absorberas i ileum.
- B12 och transkobalamin frisätts ut i cirkulationen.
- B12 binder transcobalamin.
Page 18
Absorption Vitamin B12 (kobalamin) Haptocorrin is produced by salivary glands and binds cobalamin in the stomach Vitamin B12 binder:
- haptocorrin i magsäcken
- intrinsic factor (IF) i duodenum
- B12 - IF komplexet absorberas i ileum.
- B12 och transkobalamin frisätts ut i cirkulationen.
- B12 binder transcobalamin.
- Komplexet tas upp via endocytos i levern.
- Transkobalamin degraderas = fritt B12.
Page 19
Absorption Regionalt upptag Var de olika absorptionsprocesserna sker är vilktigt att ha i åtanke vid behanding av patienter med magtarmsjukdom. B12
Page 20
Kolon Funktion 1. Lagra tarminnehållet tills det är dags att göra plats för nytt innehåll. 2. Reabsorbera joner och vätska 3. Fermentera kostfibrer (bakteriell fermentation) 4. Absorbera bakteriella metaboliter (korta fettsyror, vitamin K) 5. Upprätthålla en skyddande barriär mot omgivningen (epitel + mukus )
Page 21
Kolon Lagringsfunktion och motorik Gastrokoliskareflexen • I samband med måltid startar kraftiga muskelkontraktioner sk. massförflyttningar i kolon. • Förflyttar tarminnehållet fråm en region till en annan tex. från transversum till sigmoideum. • Transporterar även tarminnehåll till rektum och triggar defekationsreflexen. • Stimuleras vid distension av magsäcken, samt av gastrin och CCK. • Massförflyttningar sker ca. 3 gånger per dag.
Page 22
Kolon Fermentering
Page 23
Kolon Fermentering Korta fettsyror kan bidra med 5-10 % av vårt dagliga energibehov. Beror på fiberintag och tarmflorans sammansättning. Energi till kolonepitelet Lipogenes, kolesterolsyntes ATP syntes, glukoneogenes
Page 24
Kolon Barriärfunktion Normal kolon Ulcerös kolit
Page 25
Vätskebalans Sekretion vs. Absorption Saliv 1,5 l/dygn Galla 0,5 l/dygn Magsaft 1,5 l/dygn Pankreassekretion 1,5 l/dygn Tarmsekretion 1,5 l/dygn Mat och vätskeintag 2,5 l/dygn Tunntarmsabsorption 6,5 - 7,0 l/dygn Kolonabsorption 1,5 – 2,0 l/dygn • Ca. 8 liter vätska går in i magtarmkanalen varje dygn. • Mindre än 2 dl lämnar tarmen. • 80 % av vätskan reabsorberas i tunntarmen • 20% av vätskan reabsorberas i kolon • Reabsorptionen i kolon kan upregleras vid behov. Förlust ~0,2 l/dygn
Page 26
Absorption Na+, Cl- och H2O • Cl- absorberas passivt paracellulärt eller transcellulärt via Cl- transportörer. • I båda fallen är det Na+ upptaget som driver processen. • H2O absorberas troligtvis transcellulärt via SGLT1 och GLUT2 och paracellulärt. • H2O upptaget drivs av det osmotiska trycket mellan cellerna och i vävnaden.
Page 27
Absorption Na+, Cl- och H2O • Epithelial sodium channel (ENaC) är reglerad av aldosteron och bidrar till att spara Na+ och vätska vid RAAS aktivering. • Cl- absorberas via Cl-/HCO3
- utbyte. • I kolon absorberas H2O transcellulärt via aquaporiner.
Page 28
Vätskebalans Sekretion vs. Absorption Sekretion Absorption sker i tunntarmens villusepitel och tjocktarmens ytepitel Sekretion sker i kryptorna.
Page 29
Vätskebalans Sekretion vs. Absorption Kolera toxin, E Coli toxin “HL” and “HS”, Yersinia toxin, C. Difficile toxin aktiverar CFTR och hämmar Na+ absorptionen.
Page 30
Vätskebalans Sekretion vs. Absorption Saliv 1,5 l/dygn Galla 0,5 l/dygn Magsaft 1,5 l/dygn Pankreassekretion 1,5 l/dygn Tarmsekretion 5 l/dygn Mat och vätskeintag 2,5 l/dygn Tunntarmsabsorption 6,5 - 7,0 l/dygn Kolonabsorption 1,5 – 2,0 l/dygn • Ca. 8 liter vätska går in i magtarmkanalen varje dygn. • Mindre än 2 dl lämnar tarmen. • 80 % av vätskan reabsorberas i tunntarmen • 20% av vätskan reabsorberas i kolon • Reabsorptionen i kolon kan upregleras vid behov. Förlust ~14 l/dygn
Page 31
Vätskebalans Sekretion vs. Absorption Saliv 1,5 l/dygn Galla 0,5 l/dygn Magsaft 1,5 l/dygn Pankreassekretion 1,5 l/dygn Tarmsekretion 5 l/dygn Mat och vätskeintag 2,5 l/dygn Tunntarmsabsorption 6,5 - 7,0 l/dygn Kolonabsorption 1,5 – 2,0 l/dygn • Ca. 8 liter vätska går in i magtarmkanalen varje dygn. • Mindre än 2 dl lämnar tarmen. • 80 % av vätskan reabsorberas i tunntarmen • 20% av vätskan reabsorberas i kolon • Reabsorptionen i kolon kan upregleras vid behov. Förlust ~14 l/dygn Rehydreringslösning innehållande socker och salter
Page 32
• 1) Uppreglering av transportörer • 2) Ändrad motilitet (PYY, GLP-1, neurotensin) • 3) Ökad epitelyta via stimulerad celldelning • Direktkontakt mellan epitelet och födan stimulerar celldelning. • En komplex och näringsrik kost har mer stimulerande effekt på adaptationen än en enkelt sammansatt kost. • Frisättning av trofiska hormoner GLP-1/2 (glucagon like peptide 1 and 2) Neurotensin EGF (epidermal growth factor) Reglering av absorptionsförmågan Adaptation Brad Warner, Cell Mol Gastroenterol Hepatol 2016;2:429–438
Page 33
Korttarmsyndrom
(Short bowel syndrome)
Symptom som uppstår vid kraftigt begränsad absorptionsförmåga. Viktnedgång, dehydrering. Behandlas med ändrade kostvanor
och/eller parenteralnutrition (intravenösnäring).
Barn
Nekrotiserande enterokolit (NEC)
Intestinal atresi (förträngning i tarmen)
Ileus (tarmvred)
Hirshbrungs sjukdom (defekt innervering)
Vuxna
Crohn’s sjukdom
Ileus
Trauma
Iscemi
Ileokolon
anastomos
Jejunokolon
anastomos
Jejunostomi
Page 34
Intakt kolon och ileocekalvalv har en kraftigt positiv effekt på vätske, jon och näringsupptaget. Kolon kan uppreglera sin absorptionsförmåga och absorbera ~500 - 1000 kalorier/dygn. • Problem uppstår ofta när patienten har ˂200 cm tunntarm. • Patienter med ˃100 cm tarm klarar sig ofta med oral nutrition. Tarmsvikt som kräver parenteral nutrition: ˂100 cm jenunostomi ˂65 cm jejunokolonanastomos ˂35 cm jejunoilieokolonanastomos Ileokolon anastomos Jejunokolon anastomos Jejunostomi Korttarmsyndrom (Short bowel syndrome)
Page 35
• Problem uppstår ofta när patienten har ˂200 cm tunntarm. • Patienter med ˃100 cm tarm klarar sig ofta med oral nutrition. Tarmsvikt som kräver parenteral nutrition: ˂100 cm jenunostomi ˂65 cm jejunokolonanastomos ˂35 cm jejunoilieokolonanastomos Ileokolon anastomos Jejunokolon anastomos Jejunostomi Korttarmsyndrom (Short bowel syndrome) Adaptationen uppskattas pågå de första 1-2 åren efter resektion. Baserat på att patienter som fortfarande behandlas med TPN efter 2 år sällan kan vänjas av TPN.
Page 36
Sammanfattning
Munhåla
Svalg
Matstrupe
Magsäck
Tunntarm
Lever
Gallblåsa
Pankreas
Tjocktarm
Nedbrytning: Mekanisk: Tuggning och blandning
Kemisk: Amylas
Motorik:
Sväljning
Motorik:
Peristaltiskavågor transporterar
maten till magsäcken
Nedbrytning: Mekanisk: Blandar och finfördelar
Kemisk: Amylas (tills det inaktiveras
av HCl), pepsin och gastrisktlipas
Motorik:
Peristaltik, MMC
Nedbrytning: Mekanisk: segmentation, blandar
födan med nedbrytningsenzymer
Kemisk: Pankreas enzymer och
brush border enzymer
Absorption:
Nedbrytningsprodukter av
kolhydrater, protein och fett,
vitaminer, elektrolyter och vatten
Motorik:
Segmentation, peristaltik, MMC
Nedbrytning: Bakteriell nedbrytning av
restprodukter
Absorption:
Korta fettsyror och vitamin K,
elektrolyter och vatten
Motorik:
Peristaltik, massförflyttning
Saliven hydrerar munhålan och är viktig för den orala hygienen.
Kolhydrat nedbrytning via amylas
Mukussekretion från munhålan underlättar transporten
Saltsyran steriliserar maten och omvandlar pepsinogen till det aktiva
enzymet pepsin. Mukus och bikarbonatsekretion skyddar epitlet mot
det låga pHt.
Bikarbonatsekretion från pankreas neutraliserar det sura pH i
duodenum. Skapar en miljö anpassad till pankresenzymerna.
Gallblåsan lagrar och koncentrerar gallan. Gallan emulgerar fett och
underlättar fettnedbrytningen. Tunntarmen har brushborder enzymer
som bryer ner oligosackarider och oligopeptider.
Kolhydrat och proteinupptaget är kopplat till jonupptag, medan fett
diffunderar in i epitelcellern. Majoriteten av vätskan reabsorberas i
tunntarmen
Lagrar och koncentrerar nedbrytningsresterna. Skyddar mot den stora
mängden bakterier som lever i tjocktarmen. Absorberar vätska, joner
och mikrobiella metaboliter.