Chuyên đề dinh dưỡng hấp thu Chương II. HẤP THU GLUXIT 1. Cấu tạo của ruột non phù hợp với chức năng hấp thu gluxit. 2. Cơ chế của quá trình hấp thu gluxit ở ruột non. 3. Các nhân tố ảnh hưởng tới hấp thu. 3.1. Ảnh hưởng của nồng độ đường lên tốc độc hấp thu đường. 3.2. Ảnh hưởng của khu hệ vi khuẩn đường ruột và quá trình hấp thu gluxit. 3.3. Ảnh hưởng của tuổi tác, lao động, chế độ ăn kiêng và các yếu tố của môi trường. 4. Điều hoà quá trình hấp thu. 4.1. Yếu tố thần kinh 4.1.1. Vai trò của trung ương thần kinh lên điều hoà gluxit 1. 1. Vỏ não 4.1.1.2. Các cấu trúc dưới vỏ não. 4.1.1.3. Cấu trúc lưới 4.1.1.4. Tiểu não 4.1.1.5. Vai trò của tuỷ sống 4.1.2. Vai trò của thần kinh ngoại biên lên hấp thu gluxit 4.2. Yếu tố thể dịch 4.1.2. Vai trò của các tuyến nội tiết trong hấp thu gluxit 4.1.3. Các yếu tố hoá học - nơron lên hấp thu gluxit 5. Các bệnh lý khi rối loạn hấp thu gluxit Chương II. HẤP THỤ GLUXIT 1. Cấu tạo của ruột non phù hợp với chức năng hấp thu gluxit. 1.1. Cấu trúc đại thể của ruột non. Là đoạn dài nhất trong ống tiêu hóa. Ở người ruột non dài khoảng 3-6 cm, ở động vật ăn cỏ thì ruột non dài hơn. Ruột non là một cơ quan tiêu hóa quan trọng của cơ thể. Ruột non cuộn thành nhiều vòng trong ổ bụng, và nếu kéo dãn ra nó sẽ có chiều dài khoảng 6m tính từ dạ dày đến ruột già. Tại điểm nối với dạ dày, ruột non có đường kính khoảng 4cm. Đến khi nối với ruột già, đường kính của nó giảm xuống còn 2.5cm. Ruột non được chia ra làm 3 phần. Phần đầu tiên là tá tràng, có chiều dài khoảng 22cm, gần với dạ dày nhất. Dưỡng trấp từ dạ dày và các dịch tiết từ tụy và gan được đổ vào tá tràng. Phần giữa là hổng tràng, dài khoảng 2.5m. Sự tiêu hóa và hấp thụ chất dinh dưỡng xảy ra chủ yếu ở đây. Phần cuối cùng là hồi tràng, nó là phần dài nhất, khoảng 3.4m. Hồi tràng kết thúc bởi van hồi manh tràng, là một cơ vòng để kiểm soát lưu lượng dưỡng trấp đi từ hồi tràng đến ruột già. Cấu tạo và vị trí của ruột non Thành ruột non được cấu tạo bởi các lớp cơ: cơ trơn (cơ dọc ở ngoài, cơ vòng ở trong) và trong cùng là lớp niêm mạc ruột non. Cấu trúc thành ruột non 1.2. Cấu trúc siêu hiển vi của ruột non. Hấp thụ gluxit cũng như các chất dinh dưỡng khác chủ yếu xảy ra trong ruột non. Bề mặt ruột non không phải là một mặt phẳng mà có cấu trúc đặc biệt như răng cái bàn chải, đó là hệ thống nhung mao, hay còn gọi là hệ thống lông hút. Riềm mỗi nhung mao gồm khoảng 50000 tế bào hình trụ, mỗi tế bào có đường kính 8µm, cao 25µm. Nhờ kính hiển vi điện tử có thể thấy chi tiết cấu trúc riềm các tế bào hình trụ này. Đó là hệ thống số lượng các sợi rất lớn mọc trên bề măt các tế bào, đó là hệ thống vi nhung mao. Mỗi vi nhung mao cao 1,5 – 2 µm, đường kính 0.08 – 0.15µm. trên diện tích 1µm 2 bề mặt tế bào có tới 90 = 150 chiếc vi nhung mao, như vậy mỗi tế bào chứa tới 4000 vi nhung mao. Chính nhờ số lượng rất lớn các vi nhung mao này bề mặt tiếp xúc của ruột non và thức ăn trong ruột tăng lên nhiều lần. (ở người tăng 80 lần, ở chó tăng 30 lần… ). Khoảng cách giữa các vi nhung mao bằng 0.05µm. Trên bề mặt của vi nhung mao còn mọc lên một số lượng lớn các sợi nhỏ hình xoắn, đó là hệ thống siêu nhung mao. Các siêu vi nhung đan vào nhau bằng cách gắn nối các cation hóa trị hai của mình với cá anion của sợi bên cạnh tạo thành một hệ thống lưới khá bền vững, đó là hệ thống lưới glicocalic. Hệ thống lưới này cho các chất đi qua có chọn lọc, căn cứ vào kích thước và điện tích của từng chất. Ở độ phóng đại lớn của kính hiển vi điện tử còn thấy rõ các màng vi nhung mao bao gồn 3 lớp: protein – lipit – protein. Cấu trúc siêu hiển vi của ruột non Nhờ kính hiểm vi điện tử còn thấy trên bề mặt các vi nhung mao tồn tại các bướu lồi hay kho chứa với đường kính 6nm chứa các enzim disacaridaza (sacaraza, maltaza). Các enzim này thủy phân các đường kép thành đường đơn ở khoảng không gian giữa các vi nhung mao. Hiện nay cấu trúc chi tiết của màng ruột cũng như màng sinh học nói chung chưa được khám phá triệt để. 2. Cơ chế quá trình hấp thu Hấp thu glucid trong ruột non không phải là một quá trình thấm hút đơn thuần các phân tử đi qua màng tế bào niêm mạc ruột, mà là một quá trình sinh lý tích cực, dựa trên cơ sở thường xuyên tác động tương hỗ giữa cấu trúc của tế bào màng ruột với cấu trúc đường đơn được vận chuyển. 2.1. Cơ chế hấp thu glucid ở ruột non Sự hấp thu glucid trong ruột non chủ yếu thông qua các cơ chế sau: Vận chuyển thụ động: gồm khuếch tán đơn thuần, khuếch tán có chất mang và siêu lọc. Loại cơ chế này có vai trò đáng kể. Khuếch tán trục tiếp Khuếch tán có chất mang Vận chuyển tích cực: thuộc loại vận chuyển tích cực thứ phát, cần sự có mặt của ion Na + . Loại cơ chế này có vai trò chủ đạo. Vận chuyển tích cực Thực bào (phagocytose), ẩm bào (pinocytose): vai trò không đáng kể. Nhiều chất được hấp thu nhờ sự kết hợp của các cơ chế trên. Thực bào Ẩm bào Dây chuyền tiêu hoá hấp thu. Ugolev nêu ra (1970): quá trình tiêu hoá hấp thu các chất dinh dưỡng ở ruột non diễn ra theo một dây chuyền liên tục, nhanh chóng và có hiệu quả. Các men tiêu hoá thuộc dịch tụy và dịch ruột bố trí ở glycocalyx theo hướng từ lòng ruột tới màng vi nhung mao theo một trật tự nhất định. Đại phân tử các chất thức ăn bị chặt nhỏ dần trên đường di chuyển tới màng vi nhung mao. Trên màng vi nhung mao, các men tiêu hoá màng thực hiện giai đoạn thuỷ phân cuối cùng và chuyển giao trực tiếp sản phẩm thuỷ phân cho hệ chất tải đặc hiệu. Do đó làm tăng hiệu quả gắn nối, giảm bớt sự cạnh tranh trong quá trình hấp thu, và tránh hiện tượng khuếch tán ngược chất hấp thu vào lòng ruột. Do đó hấp thu các acid amin và đường đơn tạo ra từ oligopetid và oligosaccarid với tốc độ nhanh hơn sự hấp thu các đường đơn và acid amin đưa vào ruột dưới dạng tự do. 2.2. Quá trình hấp thu glucid ở ruột non Glucid được hấp thu dưới dạng monosacarid (đường đơn). Sản phẩm glucid có 3 loại monosacarid chính, là glucose, galactose và fructose. Glucose và galactose được hấp thu từ lòng ruột vào tế bào theo cơ chế vận chuyển tích cực thứ phát (secondary active transport) cùng với ion natri. Đường đơn và Na + được gắn lên vị trí tương ứng của protein mang, lúc đó protein mang sẽ thay đổi cấu hình không gian, chuyển đồng thời hai chất vào tế bào, rồi lại quay ra thực hiện vòng vận chuyển mới. Từ trong tế bào glucose và galactose được khếch tán vào hệ mạch máu. Khi thiếu ion Na, sự hấp thu đường đơn sẽ bị giảm nhiều thậm chí bị ngừng hoàn toàn. Cơ chế này không bị rối loạn trong bệnh tiêu chảy. Dùng dung dịch orezol, là dung dịch muối đường để điều trị bệnh tiêu chảy giúp cho sự hấp thu đường và muối ở ruột được tốt. Fructose được hấp thu từ lòng ruột vào tế bào và từ tế bào vào mạch máu đều theo cơ chế khuếch tán có chất mang Phần lớn các đường đơn được vận chuyển qua màng các vi nhung mao và tế bào, xong một phần nhỏ các vi nhung mao không kịp hấp thu, vận chuyển ngược về phía xoang ruột tạo thành ‘dòng ngược chiều”. Cũng có thể giả sử rằng hệ thống lưới glicocalic có khả năng hấp thu các đường đơn trước khi chúng được gắn nối với các vật tải trên màng vi nhung mao, tức là trước khi được vận chuyển tích cực qua màng, quá trình này được xem như hiện tượng khắc phục hành rào khuếch tán. Ở các vi nhung mao có một giải đen, có đường kính 5 – 8nm, nối với lưới nhiệt, nhiều khả năng giải đen này là các bó sợi fibrin giữ chức năng co ruỗi trong thời gian hấp thụ glucoza, các vi nhung mao co ruỗi tích cực tạo điều kiện tối ưu cho quá trình thủy phân các đường kép có hiệu suất cao ở vùng riềm bàn chải ruột và có tác dụng hướng các đường đơn vào dây chuyền tiêu hóa hấp thu nằm trên màng các vi nhung mao. * Vai trò vận tải trong quá trình hấp thu Trên màng của tế bào niêm mạc ruột tồn tại hệ thống vận tải tự do di động, chuyên trách việc vận chuyển các chất dinh dưỡng, trong đó có các chất đường. Tính đặc thù của vận tải cũng tương đối chứ không tuyệt đối, vì mỗi vận tải được sử dụng để vận chuyển. Thí dụ: vật tải của glucoza thì vận chuyển glucoza, galactoza, xitoza, và các dẫn xuất α-metyl-d-glucoza… Trên bề mặt vận tải có các trung tâm gắn nối với các phân tử được vận chuyển. Những nghiên cứu đặc biệt đã được tiến hành để làm sáng tỏ vấn đề các sản phẩn trung gian nào có quan hệ trực tiếp với quá trình vận chuyển qua màng đã chứng minh rằng các sản phẩm trung gian đó là axetilphotphat. Chất này bị thủy phân bởi axetilphotphatase và phản ứng được hoạt hóa bởi ATPase. * Sự gắn nối các phân tử đường đơn với các chất vận tải Nhiều tài liệu nghiên cứu đã chứng minh rằng riềm bàn chải ruột non có khả năng dính với các chất đường được vận chuyển tích cực trong đó có glucoza. Glucoza cả ở dạng L- và dạng D- gắn với riềm bàn chải ruột non nhiều nhất ở đoạn cuối ruột non. Cường lực hấp thu các monosacarit phụ thuộc vào cấu trúc hóa học của chúng tức là phụ thuộc vào hình dáng phân tử, sự có mặt và vị trí của nhóm hidroxil và các nhóm chức phận khác. Thực nghiệm đã khẳng định rằng các chất đường vận chuyển tích cực cần phải có các tiêu chuẩn sau: có vòng piran, D-, có nhóm hidroxil ở vị trí C3 trong phân tử và nhóm metyl và nhóm thay thế metil ở vị trí C5. Sự dính nối là sự liên kế tạm thời của phân tử vận tải với phân tử monosacarit để vận chuyển các phân tử đường đơn qua màng các vi nhung mao, và phân tử đường không bị thay đổi sau khi giải phóng khỏi đại phân tử vận tải. Các đại phân tử vận tải giữ chức năng vận chuyển tích cực được tạo thành nhờ các mối liên kết hidro. Là do các phân tử vận tải là protein và do đó chúng là các ion đa hóa trị mang các điện tích âm và dương, thì có thể là điện tích tổng của vận tải trong những thời điểm khác nhau được thay đổi tùy thuộc vào PH của dung dịch đường đưa vào ruột. Điều đó quyết định khả năng và tính bền vững của sự gắn dính của monosacarit với phân tử vận tải. Như vậy nếu không có sự dính nối sơ bộ các phân tử đường vào riền bàn chải thì sự vận chuyển các chất không thực hiện được. Trong sự dính nối của các phân tử monosacarit với phân tử vận tải thì cấu trúc phân tử của các monosacarit có ý nghĩa rất quan trọng để thiết lập mối liên kết hydro giữa chúng. * Tính chọn lọc của hấp thu Trong các thí nghiệm in vitro và in vivo ở người và động vật người ta đã kết luận rằng các đường đơn hấp thu nhanh hơn các đường kép. Như vậy các đường đơn và đường đôi hấp thu vào ruột non không chỉ tuân theo quy luật khuếch tán mà còn phụ thuộc vào các tế bào màng ruột. Không phải tất cả các chất đường có mặt trong khoang ruột đều được tích tụ và vận chuyển qua màng ruột vào máu. Các tế bào màng ruột có tính chọn lọc cao độ trong hấp thu glucid. Đó là do trên màng vi nhung mao của các tế bào màng ruột tồn tại các hệ thống vân chuyển khác nhau đối với các chất đường khác nhau. * Sự cạnh tranh giữa các chất đường trong thời gian hất thu và tính đặc thù của vận tải di động Một yếu tố quan trọng trong trạng thái về vận chuyển tích cực các chất đường là sự cạnh tranh tương hỗ giữa các chất đường có hình dạng giống nhau. Đối với các đồng phân quang học khác nhau của cùng một loại đường thì cường lực hấp thu cũng khác nhau. Sự vận chuyển các đường đơn được giải phóng ra trong quá trình thủy phân nội màng xảy ra với tốc độ như thế hoặc lớn hơn so với các đường đơn tự do… [...]... monoiodoaxetat ( có tác dụng ức chế men hexokinaza ) Glucoza không biến thành glucoza -6 - phôtphat nên không hấp thu vào máu được Có thể xếp thành 7 loại : -Rối loại tiêu hoá và hấp thụ gluxit -Rối loạn tổng hợp và thoái biến glycôgen -Rối loạn chuyển hoá trung gian gluxit -Tăng đường máu -Bệnh đái tháo đường -Giảm đường máu -Các rối loạn khác : pentôza niệu ,fructôza niệu, galactoza niệu ... biến đổi hấp thu glucose 4.1.2 Vai trò của thần kinh ngoại biên lên hấp thu gluxit Khi kích thích các dây thần kinh của hệ thần kinh phó giao cảm, hấp thu glucose trong ruột tăng lên Kích thích từng dây thần kinh giao cảm thì không làm thay đổi hấp thu glucose Cắt cả hai dây thần kinh giao cảm thì hấp thu glucose trong ruột tăng Cắt lìa búi rối thần kinh mặt trời trong xoang bụng làm tăng hấp thu glucose... phẫu thu t cắt tiểu não rồi theo dõi hoạt động hấp thu của ruột Các tác giả đã phát hiện rằng, các kích thích cơ học nên cấu trúc piramit, lưới, đỉnh thân sâu, vùng thùy trước của tiểu não gây biến đổi hấp thu glucose theo pha Pha đầu tăng hấp thu glucose từ 6 – 8 ngày rồi hấp thu trở lại bình thường sau đó giảm hấp thu Trải qua sáu tuần lễ sau khi cơ thể đã thích ứng với các kích thích tiểu não hấp thu. .. yếu hấp thu glucose Cắt bỏ từng phần tiểu não ( 1/5 – 3/5) gây ra những biến đổi hấp thu theo từng pha Tiểu não giữ vai trò như là chiếc ổn áp có khả năng tạo điều kiện cho hấp thu tối ưu phù hợp với nhu cầu của cơ thể 4.1.1.5 Vai trò của tuỷ sống Kích thích sừng bên và sừng sau của tủy sống bằng dòng điện 0, 5- 1V làm tăng hấp thu glucose trong ruột khi kích thích cấu trúc đó bằng dòng điện 4V hấp thu. .. điều hòa hoạt động hấp thu của ruột: Vai trò của đồi thị trong việc hấp thu glucose ở ruột: tiến hành thí nghiệm trên đối tương là chó, khi kích thích các nhân biên và nhân sau – bụng của vùng đồi thị bằng dòng điện với điện thế 1V thì hấp thu glucose giảm Khi kích thích nhân sau- bụng thì hấp thu glucose tăng Kích thích những vùng khác nhau của vùng dưới đồi thị, hoạt dộng hấp thu của ruột cũng thay... và cộng sự năm 1970, đã khẳng định rằng nếu tiêm ven glucagon, hấp thu glucose trong ruột của người biến đổi theo pha Pha đầu hấp thu glucose tăng lên, sau 3 5-4 0 phút là pha thứ hai glucose gảm rõ rệt, đồng thời hấp thu nước và Na giảm Ở động vật có tuyến tụy bị tổn thương hấp thu glucose bao giờ cũng bị ức chế (theo một số tác giả) Hấp thu glucose tăng lên khi tiêm insulin vào trong cơ thể chó hoặc... thường xuyên tác động tương hỗ giữa các cấu trúc của bộ máy hấp thu với các phân tử đường được vận chuyển ở mức độ siêu cấu trúc và mức độ tế bào 5 Các bệnh lý khi rối loạn hấp thu gluxit Do thiếu men tiêu hoá gluxit (đặc biệt là amylaza tuỵ), nên đa đường không biến thành đơn đường , do đó không hấp thụ được và phát sinh đói gluxit Rối loạn hấp thu gluxit còn gặp trong rối loạn phốtphoryl hoá glucôza ở... hóa hấp thu có nhiệm vụ vận chuyển trực tiếp các sản phẩm thủy phân (các đường đơn) từ enzim sang vận tải, điều này làm cho sự gắn nối dễ dàng giữa đường với vận tải, là quá trình cạnh tranh ức chế các phân tử đường đơn 3 Các nhân tố ảnh hưởng tới hấp thu 3.1 Ảnh hưởng của nồng độ đường lên tốc độc hấp thu đường Nồng độ đường đưa vào ruột ảnh hửng tới tốc độc hấp thu đường Khả năng hấp thu tỷ lê thu n... thì hấp thu glucose trong ruột tăng rõ rệt Một số công trình khác nghiên cứu là khi cho chuột và thỏ trắng dịch triết từ thùy sau tuyến yên, hấp thu glucose trong ruột của chúng giảm xuống 4.1.1.3 Vai trò của tuyến giáp trạng và tuyến phó giáp trạng Tuyến giáp trạng ảnh hưởng khá mạnh lên hoạt động hấp thu của ruột Nếu cắt bỏ tuyến giáp thì hấp thu glucose giảm 43 – 47% Cắt bỏ tuyến giáp thì hấp thu. .. thai lớn hơn có sự khác biệt về khả năng hấp thu Nguyên nhâ là do khả năng trao đổi chất mạnh và các tế bào niêm mạc hoạt động mạnh hơn Hấp thu glucose của ruột non còn phụ thu c vào chế độ ăn kiêng ở những động vật được nuôi bằng khẩu phần chủ yếu bằng tinh bột và có lượng mỡ thấp thì được thì có cường độ hấp thu glucose gấp rưỡi với các lô đối chứng Khả năng hấp thu glucose giảm khi khi chỉ cho động . Chuyên đề dinh dưỡng hấp thu Chương II. HẤP THU GLUXIT 1. Cấu tạo của ruột non phù hợp với chức năng hấp thu gluxit. 2. Cơ chế của quá trình hấp thu gluxit. biên lên hấp thu gluxit 4.2. Yếu tố thể dịch 4.1.2. Vai trò của các tuyến nội tiết trong hấp thu gluxit 4.1.3. Các yếu tố hoá học - nơron lên hấp thu gluxit