digestio on nautitun ruoan kemiallista hajoamista imeytyviksi molekyyleiksi. Imeytymisellä tarkoitetaan ravinteiden, veden ja elektrolyyttien siirtymistä ohutsuolen luumenista soluun, sitten vereen.

tässä artikkelissa tarkastellaan hiilihydraattien, proteiinien ja lipidien ruoansulatusta ja imeytymistä.

hiilihydraatit

ruoansulatus

on kolme hiilihydraattituotetta, jotka imeytyvät ohutsuoleen; glukoosi, galaktoosi ja fruktoosi.

tärkkelyksen pilkkoutuminen aloitetaan suussa syljen amylaasin avustamana. Suurin osa hiilihydraattien pilkkoutumisesta tapahtuu ohutsuolessa. Tärkein entsyymi on haiman amylaasi, joka tuottaa disakkarideja tärkkelyksestä pilkkomalla alfa-1-4 glykosidisidoksia. Tuotetut disakkaridit (maltoosi, maltotrioosi ja α-dekstriinit) muutetaan kaikki glukoosiksi sivellinrajausentsyymien avulla.

luonnossa elintarvikkeissa esiintyvät disakkaridit eivät vaadi amylaasia hajottamaan niitä. Sivellinrajausentsyymit (laktaasi, sukraasi, trehalaasi) hydrolysoivat nämä yhdisteet glukoosi -, galaktoosi-ja fruktoosimolekyyleiksi.

imeytyminen

glukoosi ja galaktoosi imeytyvät apikaalikalvon poikki sekundaarisesti aktiivisen kuljetuksen (yhdessä Na+: n kanssa) Natriumglukoosi-kotransporterin (SGLT1) kautta. Sekä glukoosi että galaktoosi poistuvat solusta GLUT2-reseptorien kautta basolateraalisen kalvon läpi vereen. Fruktoosi tulee soluun helpottamalla diffuusiota GLUT5: n kautta ja kulkeutuu vereen GLUT2-reseptorien kautta.

Kuva 1 – natrium siirtää konsentraatiogradienttiaan alaspäin tuoden glukoosia soluun.

proteiini

digestio

proteiinin digestio alkaa mahassa pepsiinin vaikutuksesta, jolloin proteiini hajoaa aminohapoiksi ja oligopeptideiksi. Ruoansulatuksen prosessi suoritetaan ohutsuolessa harjareunuksella ja haimaentsyymeillä. Ne pilkkovat oligopeptidit aminohapoiksi, dipeptideiksi ja tripeptideiksi.

imeytyminen

aminohapot imeytyvät Natriumkransporterin kautta samalla mekanismilla kuin monosakkaridit. Ne kuljetetaan sitten basolateraalisen kalvon läpi helpottuneen diffuusion kautta. Di-ja tripeptidit imeytyvät erillisten h+ – riippuvaisten kotransproteiinien kautta ja solun sisälle päästyään hydrolysoituvat aminohapoiksi.

kuva 2 – natrium-aminohapon kuljettajaproteiini, joka on lähes identtinen natrium-glukoosin kuljettajaproteiinin kanssa.

lipidit

digestio

lipidit ovat hydrofobisia, joten ne liukenevat huonosti ruoansulatuskanavan vesiympäristöön. Niiden ruoansulatus käynnistyy kielellisillä ja mahalaukun lipaasilla, mutta tämä sulattaa vain 10% niellyistä lipideistä.

loppuosa lipideistä pilkkoutuu ohutsuolessa. Tässä, sappi auttaa ruoansulatusta emulgoimalla rasvaa pikarit pienempiin paloihin, kutsutaan misellejä, jotka ovat paljon suurempi pinta-ala.

haiman lipaasi, fosfolipaasi A2 ja kolesteroliesterihydrolaasi (3 tärkeintä entsyymiä, jotka osallistuvat lipidien pilkkomiseen) hydrolysoivat misellit hajottaen ne rasvahapoiksi, monoglyserideiksi, kolesteroliksi ja lysolesitiiniksi.

imeytyminen

digestion tuotteet vapautuvat apikaalikalvosta ja diffuusioituvat enterosyytteihin. Solun sisällä tuotteet esteröidään uudelleen alkuperäisiksi lipideiksi, triglyserideiksi, kolesteroliksi ja fosfolipideiksi. Lipidit pakataan apoproteiinien sisään kylomikroniksi. Kylomikronit ovat liian suuria päästäkseen kiertoon, joten ne siirtyvät imunestejärjestelmään lakteaalien kautta.

kuva 3 – sappihappojen vaikutus. Kuorimalla lipidi, sappi parantaa imeytymistä.

Veden imeytyminen

keskivertoaikuinen nauttii yleensä 1-2 L vettä joka päivä, mutta nestekuorma ohutsuoleen on 9-10 L, 8-9 L, jota lisätään ruoansulatuskanavan eritteillä.

suurin osa veden ja elektrolyyttien imeytymisestä tapahtuu ohutsuolessa, jonkin verran vettä imeytyy myös paksusuoleen. Veden imeytyminen riippuu liuosten kuten (Na+ ja Cl−) imeytymisestä. Na+ imeytyy suolen lumenista, useimmat käyttävät kotransportia glukoosin ja aminohappojen kanssa ja Na+/H-vaihtoa, jolloin Na+ – ionit siirtyvät lumenista enterosyyttiin. Na+ poistuu enterosyytistä nopeasti Na+ – pumppujen kautta, ja veden annetaan osmoosin kautta seurata joko transkellulaarisesti tai parasellulaarisesti (enterosyyttien tiiviiden liitosten välillä). Vesi sekä Na+ ionit voivat sitten diffundoitua kapillaareihin.

kliininen merkitys – Steatorrea

Steatorrea johtuu lipidien normaalin imeytymisen häiriintymisestä, mikä johtaa rasvaiseen ulosteeseen. Taustalla on lukuisia syitä, kuten haimatulehdus, joka estää haiman lipaasin oikean erityksen, joten lipidit jäävät sulamatta. Toinen syy ovat sappikivet, jotka estävät sapen pääsyn pohjukaissuoleen ja estävät jälleen lipidien maksimaalisen imeytymisen. Ohutsuolen imeytyminen voi kuitenkin vaarantua esimerkiksi tulehduksellisissa suolistosairauksissa.

jotta voidaan erottaa Steatorrheen taustalla olevat syyt, ohutsuoli ja sapen puu on visualisoitava. Ohutsuoli voidaan visualisoida tähystyksellä tai röntgenkuvauksella, kun taas sapen puu voidaan visualisoida endoskooppisella retrogradisella kolangiopancreatografialla.