Crijevni transport vode i elektrolita

Crijevni epitel istovremeno apsorbuje i sekretuje vodu i elektrolite. Konačni tok prema organizmu predstavlja razliku tih procesa, uz luminalni unos i sekrete drugih žlijezda. Većina vode se vraća zajedno sa apsorptivnim prenosom rastvorenih supstanci. Kada se odnos promijeni, velik fekalni gubitak može narušiti cirkulatorni, kalijumski i acidobazni bilans.

Polaritet i pogonska sila

Bazolateralna Na+-K+-ATPaza održava malu ćelijsku koncentraciju natrijuma. Apikalni natrijum zato može ući kroz kanale, kotransportere ili razmjenjivače, zavisno od segmenta. Njegov dalji bazolateralni izlaz omogućava neto prelaz iz lumena prema intersticijumu i krvi.

Voda se kreće prema osmotskim uslovima kroz transcelularne i paracelularne puteve. Propustljivost međučelijskih veza razlikuje se među segmentima. Tanko crijevo i kolon zato nemaju potpuno isti odnos elektrolitnog prenosa i vodne propustljivosti.

Voda nije jednostavno aktivno pumpana u jednom smjeru nezavisno od rastvorenih supstanci. Lokalni osmotski gradijenti nastali aktivnim i sekundarnim ionskim prenosom daju njenu pogonsku silu. Ako luminalni teret zadržava mnogo slabo apsorbovanih čestica, isti epitelni princip može omogućiti i zadržavanje ili dolazak dodatne vode u lumen.

Apsorptivni putevi tankog crijeva

SGLT1 povezuje unos glukoze ili galaktoze sa natrijumom. Aminokiselinski kotransporteri daju druge povezane puteve. Natrijum-vodonična razmjena i anjonski prenosi doprinose apsorpciji i kada hranljivi supstrati imaju manju neposrednu ulogu.

Hlorid može pratiti električne i hemijske gradijente ili koristiti povezane razmjenjivače. HCO3−/Cl− veza mijenja luminalnu acidobaznu komponentu. U ileumu i kolonu sekrecija bikarbonata doprinosi neutralizaciji lokalnih kiselih produkata i povezuje apsorpciju hlorida sa zaštitom okruženja.

Jedan segment može imati više paralelnih puteva, pa blokada određene sekretorne signalizacije nije isto što i gubitak svakog apsorptivnog transportera. Očuvan hranljivo-natrijumski kotransport može nastaviti vraćanje i kada je drugi put pojačano sekretoran.

Kriptna sekrecija hlorida

Sekretorni epitel održava ćelijsku dostupnost hlorida preko bazolateralnog Na+-K+-2Cl− kotransporta, podržanog natrijumskom pumpom. Kalijumski izlaz pomaže električnim uslovima, a apikalni hloridni putevi, uključujući CFTR, omogućavaju izlaz prema lumenu.

Natrijum i voda prate nastali električni i osmotski odnos. cAMP i drugi regulatori mogu povećati sekretorni tok. Tako jedna unutarćelijska signalna promjena može dati veliki luminalni vodni izlaz, iako početni neposredni događaj predstavlja otvaranje anjonskog puta.

Raspodjela kriptnih i površinskih funkcija predstavlja koristan model, ali ne opravdava tvrdnju da svaka ćelija ima samo jedan jedini zadatak. Konačni rezultat sluznice nastaje iz više ćelijskih populacija, njihove propustljivosti, nervnih ulaza i vremena prolaza.

Kolon i hormonalna regulacija

Kolon ima snažno završno natrijumsko čuvanje i drugačiju barijernu propustljivost. ENaC-povezani put podstiče aldosteron, slično funkcijskoj vezi u kasnijem renalnom području. To ne znači da su crijevni i bubrežni ukupni odgovori identični, jer su dostava i luminalni uslovi različiti.

Kolonski kalijumski izlaz može porasti sa protokom i određenim hormonalnim signalima. Velik gubitak tečnosti zato može istovremeno iznijeti važnu količinu kalijuma. Sekretovani bikarbonat u izgubljenoj tečnosti predstavlja gubitak baze, dok sam volumen utiče na cirkulatorni odgovor i renalno zadržavanje.

Bilans količine i brzine

Neto epitelni tok treba razlikovati od cjelokupnog crijevnog izlaza. Hrana, tečnost, pankreas, žuč i pljuvačka doprinose luminalnom ulazu, a promjena vremena zadržavanja utiče na mogućnost vraćanja. Mali procenat nereapsorbovane velike ukupne količine može dati značajan završni gubitak.

Koncentracija pojedinog jona može se mijenjati i zbog prenosa vode, bez istog neto ionskog ulaza. Za količinski bilans zato se koristi koncentracija zajedno sa volumenom, a ne sama promjena koncentracije dovedenog sadržaja.

Zapamti

Pumpa održava gradijent, apikalni putevi biraju supstrat, a voda prati osmozu. CFTR-povezana sekrecija i hranljivo-natrijumska apsorpcija mogu djelovati istovremeno. Konačni gubitak mijenja više bilansa zajedno.