Besonderheiten der Sorption im Intestinaltrakt des Meerschweinchens

Summary

On forming, in situ, empty loops of the guinea pig jejunum and ileum with intact circulation enterosorption of a blood-isotonic fluid is observed, the essential property of which is a bicarbonate concentration between 80 and 90 meq/l; i.e.: the intraluminal bicarbonate concentration is 4 to 5 times higher than in the blood. Whereas the sodium concentration corresponds to the plasma, the chloride concentration is lowered by the same amount as the bicarbonate concentration is increased. Thus enterosorption of water, sodium, bicarbonate, chloride, calcium, potassium, and urea results.

After instillation of jejunal enterosorbate into the caecum no uniform results were obtained. One third of the animals reacted with an enterosorption of water and solutes similar to the ileum. In two thirds of the animals there was an isotonic absorption of water and solutes. The colon always reacted with an isotonic absorption of water and solutes. During absorption the bicarbonate concentration was reduced from 87 to 53 meq/l whereas the chloride concentration rose from 48 to 93 meq/l. In all segments potassium moved into the intestinal lumen against its concentration gradient. The more distal the segment the more pronounced was the potassium “secretion”.

Because bicarbonate moves from the blood into the intestine against a steep concentration gradient, it is supposed to act as a “guide ion” in enterosorption. The significance of these findings is visualized particularly in the fact that guinea pig small intenstine proves an organ suitable for the simple examining of active transport of bicarbonate in an anatomically easily accessible and uniformly structured object.

Teleologically the enterosorption of fluid along the whole length of the small intestine seems to imply a function of the enterosorbate for the caecum similar to that of saliva for the farding-bag in ruminants. In guinea pigs bacteriological digestion of cellulose takes place in the caecum exclusively, and the continuous influx of the enterosorbate from the small intestine creates the medium which is necessary for this process.

Zusammenfassung

Werden leere, in situ befindliche, durchblutete Darmschlingen des Jejunums und Ileums des Meerschweinchens gebildet, dann kommt es in beiden Abschnitten zur Enterosorption einer blutisotonen Flüssigkeit, deren wesentliches merkmal eine HCO ⁻₃ -Konzentration von 80–90 mMol/l ist. Während die Na⁺-Konzentration der des Plasmas entspricht, liegt die Cl⁻-Konzentration um jenen Betrag niedriger, um den die HCO ⁻₃ -Konzentration gegenüber dem Plasma gesteigert ist. Per saldo resultiert im Jejunum und im Ileum eine Enterosorption von Wasser, osmotischem Material, Na⁺, HCO ⁻₃ , Cl⁻, Ca⁺⁺, K⁺ und Urea, wobei die Sorption im Jejunum intensiver ist als die im Ileum.

Auf die Instillation jejunalen Enterosorbates in Caecum und Colon reagiert das Caecum uneinheitlich. In einem Drittel der Versuche kam es zur Enterosorption von Wasser und Soluten ähnlich wie im Ileum, in zwei Dritteln der Versuche überwogen Insorptions- über Exsorptionsvorgänge, so daß netto eine Absorption von Wasser und Soluten resultierte, die isoton verlief. Das Colon reagierte in allen Fällen mit einer isotonen Absorption von Wasser und Soluten, allerdings sank während der Versuchsdauer die HCO ⁻₃ -Konzentration auf 50% des Ausgangswertes, während rend die Cl⁻-Konzentration um den gleichen Betrag anstieg. K⁺ läuft in allen Abschnitten gegen eine — verglichen mit dem Plasma — höhere Konzentration in das Darmlumen, wobei die K⁺-“Sekretion” um so ausgeprägter ist, je distaler der untersuchte Darmabschnitt liegt.

Da HCO ⁻₃ gegen einen steilen Konzentrationsgradienten aus dem Blut in das Darmlumen läuft, wird vermutet, daß es das “Leition” der Enterosorption von Flüssigkeit ist. Die Bedeutung der Befunde wird vor allem darin gesehen, daß im Meerschweinchen-Jejunum ein Organ gegeben ist, das die Probleme des aktiven HCO ⁻₃ -Transportes an einem anatomisch leicht zugänglichen und einheitlich strukturierten Objekt relativ einfach zu bearbeiten gestattet.

Teleologisch wird die Bedeutung des Phänomens der Flüssigkeits-Enterosorption längs des gesamten Dünndarmes darin gesehen, daß das Enterosorbat für das Caecum quasi das ist, was beim Wiederkäuer der Speichel für den Pansen bedeutet. Beim Meerschweinchen erfolgt die bakteriologische Aufschließung der Cellulose ausschließlich im Caecum, und der dauernde Einstrom des Enterosorbates aus dem Dünndarm schafft jenes Milieu, in dem allein die bakterielle Aufschließung der Cellulose erfolgen kann.