Скорость прохождения кишечного содержимого регулирует всасывание питательных веществ и рост бактерий

Скорость прохождения кишечного содержимого напрямую определяет, насколько хорошо питательные вещества усваиваются организмом и сколько бактерий живет внутри кишечника. К этому выводу пришли ученые из Мюнхенского технического университета (TUM) и Института динамики и самоорганизации Макса Планка (MPI-DS). Исследователи изучили физические механизмы того, как кишечник может регулировать себя, чтобы оптимизировать усвоение питательных веществ и в то же время ограничивать рост нежелательных бактерий. Результаты научной работы опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Кратко о пищеварении

Длина кишечника имеет длину около 7 метров. Чтобы пища прошла через тонкий кишечник, требуется около восьми часов. За это время питательные вещества из пищи всасываются всей поверхностью кишечника. При этом полезные бактерии, живущие в кишечнике, способствующие пищеварению, также помогают всасывать питательные вещества. 

Новизна исследования

Исследователи впервые выявили сложную динамику между всасыванием питательных веществ, скоростью прохождения кишечного содержимого и ростом бактерий. 

«Наша модель, основанная на мышах, показала, что при определенной скорости кишечного содержимого достигается оптимальное поглощение питательных веществ, в то время как оптимальные уровни бактерий достигаются при другой скорости потока», — заявил Карен Алим (Karen Alim), профессор из TUM и руководитель исследовательской группы в MPI-DS.

Организм сам может ограничивать рост нежелательных кишечных бактерий

Ученые пришли к выводу, что всасывание питательных веществ и уровень кишечных бактерий напрямую связаны со скоростью прохождения кишечного содержимого: при высокой скорости потока рост бактерий сдерживается, и всасывание питательных веществ в кишечнике также ухудшается. Напротив, снижение скорости прохождения кишечного содержимого может увеличить усвоение питательных веществ, и также способствует чрезмерному росту бактерий, которые со временем могут нанести вред пищеварительной системе.

«Наши результаты показывают, что кишечник переключается между этими различными скоростями потока, чтобы регулировать всасывание питательных веществ и уровень бактерий в координации с приемом пищи или голоданием, а также в зависимости от уровня бактерий, достигаемого в кишечнике», — объясняет Агнесе Кодутти (Agnese Codutti), автор исследования.

Таким образом, всасывание питательных веществ, а также уровень бактерий также влияют на регуляцию скорости прохождения содержимого кишечника и дают обратную связь.

Практическая значимость работы

Любое нарушение скорости прохождения кишечного содержимого и механизмов обратной связи может привести к чрезмерному росту бактерий. Это может иметь серьезные последствия для нашего здоровья, провоцируя хроническую усталость, головные боли, плохое усвоение питательных веществ и вздутие живота.

Новые результаты исследования дают важную информацию о механизмах, лежащих в основе этих заболеваний, и могут помочь сохранить здоровье кишечника.

Авторы другого исследования заявляют, что положение тела влияет на то, как лекарства всасываются в желудке.

Привычки кишечника связаны с генетической предрасположенностью