spijsvertering is de chemische afbraak van het ingenomen voedsel tot absorbeerbare moleculen. Absorptie verwijst naar de beweging van voedingsstoffen, water en elektrolyten uit het lumen van de dunne darm in de cel en vervolgens in het bloed.

in dit artikel zullen we kijken naar de spijsvertering en absorptie van koolhydraten, eiwitten en lipiden.

koolhydraten

spijsvertering

Er zijn drie koolhydraatproducten die door de dunne darm worden opgenomen: glucose, galactose en fructose.

de vertering van zetmeel wordt gestart in de mond, vergemakkelijkt door speekselamylase. De meeste koolhydraatvertering vindt plaats in de dunne darm. Het belangrijkste enzym is pancreasamylase, dat disachariden uit zetmeel oplevert door de Alfa 1-4 glycosidebindingen te verteren. De geproduceerde disachariden (maltose, maltotriose en α-dextrine) worden allemaal omgezet in glucose door borstelgrensenzymen.

disachariden die van nature in levensmiddelen voorkomen, hebben geen amylase nodig om ze af te breken. Borstel grens enzymen (lactase, sucrase, trehalase) hydrolyseren deze verbindingen in moleculen van glucose, galactose en fructose.

absorptie

Glucose en galactose worden door het apicale membraan geabsorbeerd door secundair actief transport (samen met Na+) door de natrium-Glucose-cotransporter (SGLT1). Zowel glucose als galactose verlaten de cel via GLUT2 receptoren over het basolaterale membraan in het bloed. Fructose komt de cel binnen door diffusie via GLUT5 te vergemakkelijken en wordt via GLUT2 receptoren in het bloed getransporteerd.

Fig 1 – natrium beweegt zijn concentratiegradiënt omlaag, waardoor glucose in de cel komt.

eiwit

spijsvertering

eiwitvertering begint in de maag met de werking van pepsine, dat proteïne afbreekt tot aminozuren en oligopeptiden. Het proces van spijsvertering wordt voltooid in de dunne darm met borstelrand en pancreasenzymen. Ze splitsen de oligopeptiden in aminozuren, dipeptiden en tripeptiden.

absorptie

aminozuren worden geabsorbeerd via een Natriumkatransporter, in een soortgelijk mechanisme als de monosachariden. Zij worden dan vervoerd over het basolaterale membraan via vergemakkelijkte verspreiding. Di en tripeptiden worden geabsorbeerd via afzonderlijke h + afhankelijke cotransporters en eenmaal in de cel gehydrolyseerd tot aminozuren.

Fig 2 – de natrium-aminozuurtransporter, die bijna identiek is aan de natrium-glucosetransporter.

lipiden

spijsvertering

lipiden zijn hydrofoob en dus slecht oplosbaar in het waterige milieu van het spijsverteringskanaal. Hun spijsvertering wordt gestart door linguale en maaglipasen, maar dit verteert slechts 10% van de ingenomen lipiden.

de rest van de lipiden wordt verteerd in de dunne darm. Hier, gal helpt de spijsvertering door het emulgeren van de vette bekers in kleinere brokken, genaamd micellen, die een veel groter oppervlak hebben.

pancreaslipase, fosfolipase A2 en cholesterolester hydrolase (3 belangrijke enzymen die betrokken zijn bij de vetvertering) hydrolyseren de micellen, waarbij ze worden afgebroken tot vetzuren, monoglyceriden, cholesterol en lysolecithine.

absorptie

de producten van de spijsvertering komen vrij aan het apicale membraan en diffunderen in de enterocyt. Binnen de cel worden de producten opnieuw veresterd om de originele lipiden, triglyceriden, cholesterol en fosfolipiden te vormen. De lipiden worden dan verpakt binnen apoproteins om een chylomicron te vormen. De chylomicrons zijn te groot om de bloedsomloop in te gaan, dus komen ze via lacteals in het lymfestelsel terecht.

Fig 3 – de werking van galzuren. Door het lipide te omhullen, verbetert de gal de opname.

waterabsorptie

De gemiddelde volwassene neemt gewoonlijk 1-2 L water per dag in, maar de vloeistofbelasting naar de dunne darm bedraagt 9 tot 10 L, waarbij 8 tot 9 L wordt toegevoegd door secreties van het GI-systeem.

De meeste absorptie van water en elektrolyten vindt plaats in de dunne darm, waarbij ook wat water in de dikke darm wordt opgenomen. Waterabsorptie is afhankelijk van de absorptie van opgeloste stoffen zoals (Na+ en Cl−). Na + wordt geabsorbeerd uit het darmlumen, de meeste gebruiken de cotransport met glucose en aminozuren en de Na+/H-uitwisseling, waardoor Na+ – ionen zich van het lumen naar de enterocyt kunnen verplaatsen. Na+ wordt snel verwijderd uit de enterocyte via de na + pompen, laat water via osmose transcellulair of paracellulair volgen (tussen de tight junctions van de enterocyten). Water en Na+ – ionen kunnen vervolgens in de haarvaten diffunderen.

klinische relevantie-steatorroe

steatorroe is het gevolg van een verstoring van de normale absorptie van lipiden, wat leidt tot met vet gevulde feces. Er zijn talrijke onderliggende oorzaken voor dit zoals pancreatitis, die de correcte afscheiding van alvleesklierlipase verhindert en zo lipiden onverteerd blijven. Een andere oorzaak is galstenen die voorkomen dat gal van het invoeren van de twaalfvingerige darm en weer voorkomt maximale absorptie van lipiden. Echter, de absorptie in de dunne darm kan worden aangetast, zoals bij inflammatoire darmziekten.

om de onderliggende oorzaken van steatorroe te onderscheiden, moeten de dunne darm en de galboom worden gevisualiseerd. De dunne darm kan via endoscopie of radiografie worden gevisualiseerd terwijl de galboom met endoscopische retrograde cholangiopancreatografie kan worden gevisualiseerd.