VIVO Pathophysiologie
Absorption von Wasser und Elektrolyten
Der Dünndarm muss enorme Mengen an Wasser aufnehmen. Ein normaler Mensch oder ein Tier von ähnlicher Größe nimmt täglich etwa 1 bis 2 Liter Flüssigkeit mit der Nahrung auf. Hinzu kommen weitere 6 bis 7 Liter Flüssigkeit, die der Dünndarm täglich in Form von Sekreten aus den Speicheldrüsen, dem Magen, der Bauchspeicheldrüse, der Leber und dem Dünndarm selbst aufnimmt.
Bis die Nahrung in den Dickdarm gelangt, sind etwa 80 % dieser Flüssigkeit absorbiert. Die Nettobewegung von Wasser durch Zellmembranen erfolgt immer durch Osmose, und das grundlegende Konzept, das zum Verständnis der Absorption im Dünndarm benötigt wird, ist, dass es eine enge Kopplung zwischen Wasser- und Lösungsmittelabsorption gibt. Anders ausgedrückt: Die Absorption von Wasser ist absolut abhängig von der Absorption gelöster Stoffe, insbesondere von Natrium:
- Natrium wird aus dem Darmlumen durch verschiedene Mechanismen absorbiert, am prominentesten durch Cotransport mit Glukose und Aminosäuren und durch Na+/H+-Austausch, die beide Natrium aus dem Lumen in den Enterozyten transportieren.
- Absorbiertes Natrium wird über Natriumpumpen schnell aus der Zelle exportiert – wenn viel Natrium in die Zelle eindringt, wird auch viel Natrium aus der Zelle gepumpt, was zu einer hohen Osmolarität in den kleinen interzellulären Räumen zwischen benachbarten Enterozyten führt.
- Wasser diffundiert als Reaktion auf den osmotischen Gradienten, der durch Natrium entsteht – in diesem Fall in den interzellulären Raum. Es scheint, dass der Großteil der Wasserabsorption transzellulär erfolgt, aber ein Teil diffundiert auch durch die tight junctions.
- Wasser, wie auch Natrium, diffundiert dann in das Kapillarblut innerhalb der Zotte.
Da Natrium schnell aus der Zelle herausgepumpt wird, erreicht es eine sehr hohe Konzentration in dem engen Raum zwischen den Enterozyten. Dadurch bildet sich ein starker osmotischer Gradient über die apikalen Zellmembranen und ihre verbindenden Junktionskomplexe, der die Bewegung von Wasser durch das Epithel osmotisch antreibt.
Wasser wird also durch Diffusion entlang eines osmotischen Gradienten in den Interzellularraum aufgenommen. Betrachtet man jedoch den Prozess als Ganzes, so erfolgt der Transport von Wasser aus dem Lumen ins Blut oft gegen einen osmotischen Gradienten – dies ist wichtig, weil es bedeutet, dass der Darm auch dann Wasser ins Blut aufnehmen kann, wenn die Osmolarität im Lumen höher ist als die Osmolarität des Blutes.