糖－電解質(zhì)溶液的攝入對(duì)人體小腸水吸收的影響——綜述及統(tǒng)計(jì)分析

史小才 Dennis H. Passe

1 Gatorade Sports Science Institute，Barrington，IL 60010 USA 2 Scout Consulting，Hebron，IL 60034 USA

運(yùn)用三腔管小腸灌注技術(shù)來(lái)研究安靜和運(yùn)動(dòng)時(shí)水在人體小腸的吸收始于20世紀(jì)60年代初［1，2］。三腔管小腸灌注技術(shù)為測(cè)定小腸某特殊段的水吸收率提供了精確的方法。這個(gè)測(cè)定方法可以在小腸具有正常生理功能的狀態(tài)下進(jìn)行。盡管三腔管小腸灌注技術(shù)目前仍被認(rèn)為是測(cè)定小腸水吸收的最佳方法，并且被許多研究人員廣泛地用來(lái)研究小腸的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制、通透性以及口服復(fù)水液和運(yùn)動(dòng)飲料的功效，但它的局限性，如忽略胃的排空，沒(méi)有直接測(cè)定灌注的溶液及“不吸收標(biāo)記物”（PEG 3600或4000）的吸收仍在某種情況下存在［3］。

盡管小腸灌注或口服等滲溶液時(shí)，水在十二指腸和空腸的吸收沒(méi)有顯著性差異［4］，但是，當(dāng)相同的糖－電解質(zhì)溶液通過(guò)小腸時(shí)，水的吸收率在小腸的不同段是不同的，這取決于飲用或灌注的溶液成份［5］。由于時(shí)間、資金和研究領(lǐng)域的復(fù)雜性，眾多從事這方面研究的實(shí)驗(yàn)室必須有選擇地開(kāi)展研究，因此，沒(méi)有一個(gè)實(shí)驗(yàn)室能夠全面地從各個(gè)角度來(lái)完整地研究小腸的水吸收。

通過(guò)收集近五十多年來(lái)的人體小腸三腔管灌注糖－電解質(zhì)溶液的研究結(jié)果，運(yùn)用簡(jiǎn)單的回歸統(tǒng)計(jì)方法，本文將在不同小腸段和不同狀態(tài)下所有與水吸收相關(guān)的重要因素整合入回歸方程，從而分析評(píng)價(jià)在運(yùn)動(dòng)和安靜時(shí)，糖和溶質(zhì)的吸收、糖的濃度、可轉(zhuǎn)運(yùn)糖的數(shù)量、電解質(zhì)濃度、溶液和腸腔滲透壓濃度對(duì)水吸收的影響。就現(xiàn)有的知識(shí)而言，在此領(lǐng)域，目前尚無(wú)類似的綜述。

1 方法

1.1 研究小腸吸收的方法

在人體實(shí)驗(yàn)中，研究者可用同位素示蹤方法［6，7］、小腸分段灌注技術(shù)和全腸灌注技術(shù)來(lái)研究腸的吸收。同位素示蹤方法采用同位素標(biāo)記，如把重水放入測(cè)試溶液中，讓受試者飲用，然后檢測(cè)其在循環(huán)系統(tǒng)的出現(xiàn)率。全腸灌注技術(shù)是一種研究全部小腸及大腸吸收和分泌的方法，但在人體實(shí)驗(yàn)中不常采用。用小腸分段灌注技術(shù)來(lái)研究小腸溶質(zhì)和水轉(zhuǎn)運(yùn)的方法包括簡(jiǎn)單的二腔管［8］、二腔管加近端阻斷汽球［9］和三腔管［10］灌注方法。其中，三腔管灌注是應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)是在灌注點(diǎn)和近端取樣點(diǎn)間有一個(gè)混合段，為所灌注的溶液在進(jìn)入測(cè)試段（近端取樣點(diǎn)和遠(yuǎn)端取樣點(diǎn)之間的腸段）前提供了一個(gè)與體內(nèi)分泌液混合的機(jī)會(huì)。這個(gè)測(cè)試段的距離通常取決于近遠(yuǎn)端取樣點(diǎn)，但是，實(shí)際上應(yīng)該包括部分未知的小腸皺疊部位［11］。

值得注意的是，在這篇綜述所包括的小腸灌注研究文獻(xiàn)中，測(cè)試液灌注率在各項(xiàng)研究中是有所不同的。但是，不同的灌注率是否影響小腸的水吸收仍然存有爭(zhēng)議［12-14］。比較來(lái)自兩個(gè)不同實(shí)驗(yàn)室的不同研究課題的小腸水吸收數(shù)據(jù)：盡管兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的測(cè)試溶液成份類似（溶液A：65 mmol葡萄糖，68 mmol鈉，235 mOsm/kg；溶液B：69 mmol葡萄糖，66 mmol鈉，234 mOsm/kg），灌注率不同（10或 15 ml/min）［15，16］，但它們的水吸收率相似（0.16或0.12 ml/cm/min）。我們對(duì)所收集的三十項(xiàng)小腸灌注研究的水吸收和灌注率作了統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)顯示r2= 0.05，表明灌注率對(duì)水吸收變化的影響約僅有5%。

為了更好地聚焦本綜述的主題，小腸吸收研究文獻(xiàn)的篩選根據(jù)下述標(biāo)準(zhǔn)而定：（1）在安靜或運(yùn)動(dòng)中采用三腔管灌注技術(shù)研究十二指腸－近段空腸或空腸的水吸收；（2）測(cè)試糖－電解質(zhì)溶液；（3）研究文章記載報(bào)道了測(cè)試溶液成份、水吸收和滲透壓濃度等完整數(shù)據(jù)；以及（4）必須是人體實(shí)驗(yàn)，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)除外。

1.2 數(shù)據(jù)收集和分析

本綜述共分析了30篇文獻(xiàn)（28篇全文，2篇摘要）［1，2，4，5，12，13，15，17－39］。從文獻(xiàn)中，我們盡可能地提取了下述信息：水吸收率（ml/cm/h）、糖吸收率（mmol/cm/h）、鈉吸收率（mmol/cm/h）、總?cè)苜|(zhì)的吸收率（mmol/cm/h）、糖濃度（mmol/L）、糖的種類（葡萄糖、蔗糖、果糖、多糖、玉米糖漿等）、滲透壓濃度（mOsm/kg）、鈉濃度（mmol/L），小腸測(cè)試段落和運(yùn)動(dòng)及安靜狀態(tài)。很多數(shù)據(jù)通過(guò)精密的游動(dòng)量尺從數(shù)據(jù)圖上測(cè)量而得，來(lái)估計(jì)其均數(shù)和變量。若總?cè)苜|(zhì)吸收未在文獻(xiàn)中報(bào)道，如果可能的話，用糖吸收加鈉吸收來(lái)估計(jì)總?cè)苜|(zhì)吸收。因此，由于數(shù)據(jù)來(lái)源不同，在本綜述中，不可能用絕對(duì)值來(lái)直接比較所有的吸收數(shù)據(jù)。

鑒于有些指標(biāo)的數(shù)據(jù)不足，為了簡(jiǎn)化分析，一些檢測(cè)內(nèi)容經(jīng)過(guò)分解和重組。糖種類的數(shù)目記錄為糖單－多（單一種類的糖和多種類糖意為是否溶液含有一種或多種糖類）。溶液中每種糖的濃度加在一起表示溶液的總糖濃度（mmol/L）。小腸段落標(biāo)記為十二指腸－空腸（～10cm遠(yuǎn)端十二指腸加30cm近端空腸）和空腸（30cm近端空腸）。

在運(yùn)用多元回歸分析處理全模型時(shí)，采用逐一后退的方式，在沒(méi)有顯著削減R值的前提下，每次減去一個(gè)因素。報(bào)告全模型的結(jié)果以便比較各自變量和因變量之間的部分相關(guān)。統(tǒng)計(jì)處理采用SPSS V. 15.0.1［40］。每個(gè)回歸模型中相對(duì)重要因素的指數(shù)取決于標(biāo)準(zhǔn)?相關(guān)系數(shù)。用部分相關(guān)的平方來(lái)估計(jì)因變量（如水吸收）變化的比率（或百分比）［41］。本文中糖、電解質(zhì)和總?cè)苜|(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)根據(jù)測(cè)得的水轉(zhuǎn)運(yùn)值計(jì)算而得。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表示為均數(shù)（M）、標(biāo)準(zhǔn)差（SD）、影響度（ES）和最大最小值。獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)用于檢測(cè)均數(shù)的顯著性差異。P值表達(dá)為實(shí)際可能性。水吸收值為正值，負(fù)值為分泌。

1.3 統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)

當(dāng)“相關(guān)不等于因果”被普遍接受時(shí)，盲目地信奉這條“佛經(jīng)”會(huì)導(dǎo)致失去發(fā)現(xiàn)與因果相關(guān)的因素之機(jī)會(huì)。原因是當(dāng)相關(guān)研究是基于仔細(xì)選擇的自變量，而在理論上這些自變量又具有極強(qiáng)的與因變量相關(guān)的因果理由時(shí)，這個(gè)相關(guān)研究就可能意味著因果關(guān)系。在缺乏高度相關(guān)因素的情況下，多元回歸分析可以從它們各自與因變量的關(guān)系中篩選出每個(gè)因素，就如同在正規(guī)實(shí)驗(yàn)中用對(duì)照組來(lái)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)組一樣，是可行的。如同F(xiàn)isher所謂的用“使你的理論更精辟”來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題：“如何才能完成從相關(guān)推理到因果推理？”關(guān)鍵是選擇足夠數(shù)量的、理論上相關(guān)的自變量，使回歸方程具有較高的R2，使每個(gè)因素的影響從所有其他的因素中分離出來(lái)（詳細(xì)討論請(qǐng)見(jiàn)Miles & Shevlin，2001）［42］。因此，當(dāng)多元回歸含有經(jīng)先前的研究和我們的生理知識(shí)認(rèn)定的變量時(shí)，這個(gè)多元回歸就變得更為有趣，也更值得研究了。

2 結(jié)果

表1歸納了30篇文獻(xiàn)中檢測(cè)溶液的糖濃度、鈉濃度和滲透壓濃度的范圍。所有被測(cè)試溶液的糖濃度、鈉濃度和滲透壓濃度范圍分別為0～600 mmol/L，0～355 mmol/L和0～903 mOsm/kg。所有水的轉(zhuǎn)運(yùn)（-38.4～19.5 ml/cm/h）、糖的轉(zhuǎn)運(yùn)（0.14～6.23 mmol/cm/h）和總?cè)苜|(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)（-1.3～6.35 mmol/cm/h）歸納于表2。

表1 測(cè)試液糖濃度、鈉濃度和滲透壓濃度的范圍

預(yù)測(cè)十二指腸－近端空腸、空腸和十二指腸－近端空腸加空腸水吸收的全模型多元回歸公式（非標(biāo)準(zhǔn)化?相關(guān)系數(shù)）如下：

V 水吸收十二指腸－近端空腸=7.348 + 5.005 糖單－多–0.024 滲透壓濃度 + 0.614 糖吸收 + 0.044 鈉吸收；

V 水吸收空腸= 2.560 + 0.102糖單－多– 0.000011滲透壓濃度 + 1.395糖吸收 + 6.761鈉吸收；

V水吸收十二指腸－近端空腸＋空腸= 3.695 + 5.157糖單－多– 0.017滲透壓濃度 + 0.758糖吸收 + 0.126鈉吸收。

上述三個(gè)回歸公式的R2值分別為0.53、0.81和0.51（表3）。在十二指腸－近端空腸中，糖種類數(shù)目（多種或單種）和滲透壓濃度的部分相關(guān)值分別為0.45和-0.48；在空腸中，糖吸收和鈉吸收的部分相關(guān)值分別為0.25和0.84，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)滲透壓濃度對(duì)水吸收的影響；當(dāng)十二指腸－近端空腸和空腸的研究結(jié)合起來(lái)，糖種類數(shù)目、滲透壓濃度和糖吸收這三個(gè)因素則變得更為重要（部分相關(guān)系數(shù)分別為0.42、-0.25和0.17）。由此可見(jiàn)，水吸收預(yù)測(cè)與糖吸收、鈉吸收、糖種類數(shù)目呈正相關(guān)，與滲透壓濃度則呈負(fù)相關(guān)。圖1顯示了水吸收的預(yù)測(cè)值和實(shí)際實(shí)驗(yàn)值高度相關(guān)（r = 0.72）。在十二指腸－近端空腸和空腸中，回歸模型分別代表了53%和81%水吸收和分泌的變化。

圖1 在十二指腸－近端空腸、空腸和十二指腸－近端空腸加空腸中，回歸方程預(yù)測(cè)所得的水吸收和分泌與實(shí)際實(shí)驗(yàn)測(cè)得的水吸收和分泌之間的相關(guān)

表2 小腸測(cè)試段水、糖和總?cè)苜|(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的范圍

表3 預(yù)測(cè)水吸收（ml/cm/h）的回歸模型

水吸收在空腸中與糖吸收和總?cè)苜|(zhì)吸收相關(guān)（圖2），但在十二指腸－近端空腸中無(wú)顯著相關(guān)。表4歸納了水和糖在十二指腸－近端空腸、空腸和十二指腸－近端空腸加空腸的吸收，并且報(bào)道了單種和多種糖類以及安靜或運(yùn)動(dòng)對(duì)水吸收和糖吸收的影響。雖然糖的吸收僅僅在空腸顯示增加，但是含多種糖類的溶液不僅在十二指腸－近端空腸，而且在空腸也導(dǎo)致了水吸收顯著性增加?？傊?dāng)十二指腸－近端空腸和空腸的數(shù)據(jù)一起分析，含有多種糖類的溶液比含有單種糖類的溶液水和糖吸收顯著增加。當(dāng)十二指腸－近端空腸和空腸的數(shù)據(jù)分別分析處理時(shí)，運(yùn)動(dòng)對(duì)水的吸收沒(méi)有顯著影響（表4），而這兩部分的數(shù)據(jù)合在一起時(shí)，運(yùn)動(dòng)顯著地加快了小腸的水吸收（表4）。

圖2 在十二指腸－近端空腸、空腸和十二指腸－近端空腸加空腸中，水轉(zhuǎn)運(yùn)與糖／溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)之間的相關(guān)

在十二指腸－近端空腸、空腸或十二指腸－近端空腸加空腸的檢測(cè)過(guò)程中，溶液滲透壓濃度和糖濃度在多種和單種糖情況下對(duì)水吸收的影響如圖3和表5所示。在十二指腸－近端空腸，溶液滲透壓濃度與水吸收呈高度相關(guān)。在空腸，含有多種糖類的溶液顯示了溶液滲透壓濃度與水吸收的高度相關(guān)（R2= 0.47），但是，當(dāng)其中一個(gè)高滲糖溶液的數(shù)據(jù)移去后，相關(guān)也隨之消失（圖3中的插圖）。當(dāng)十二指腸－近端空腸加空腸的數(shù)據(jù)一起統(tǒng)計(jì)處理時(shí)，溶液滲透壓濃度與水吸收在所有情況（單種糖、多種糖或單種糖加多種糖）下都呈顯著相關(guān)，其中，多種糖類溶液與水吸收的相關(guān)最大。

圖3 在十二指腸－近端空腸、空腸和十二指腸－近端空腸加空腸中，水吸收和分泌與含有單種或多種糖類溶液的滲透壓濃度之間的相關(guān)

表4 在十二指腸－近端空腸、空腸和十二指腸－近端空腸加空腸中，單種和多種糖以及運(yùn)動(dòng)對(duì)水和糖吸收的影響

糖濃度與水吸收在近端小腸中呈負(fù)相關(guān)。這種負(fù)相關(guān)對(duì)單種糖和多種糖溶液而言分別在十二指腸－近端空腸和空腸顯得更為突出。當(dāng)十二指腸－近端空腸和空腸的數(shù)據(jù)合在一起，含有多種糖類的溶液比單糖溶液或單糖加多糖溶液顯示了更高的糖濃度與水吸收的相關(guān)（表5）。糖的吸收與水的吸收只有在空腸中呈顯著相關(guān)。此相關(guān)在補(bǔ)充多種糖溶液情況下（比補(bǔ)充單種糖溶液）更為顯著（圖4）。

表5 糖種類的數(shù)目對(duì)水吸收與滲透壓濃度及糖濃度相關(guān)的影響

圖4 在十二指腸－近端空腸、空腸和十二指腸－近端空腸加空腸中，水轉(zhuǎn)運(yùn)與含有單種或多種糖類溶液的糖轉(zhuǎn)運(yùn)之間的相關(guān)

3 討論

口服復(fù)水液和運(yùn)動(dòng)飲料的主要功能是幫助人體快速有效地復(fù)水，以擺脫因腹瀉或運(yùn)動(dòng)引起的脫水和在運(yùn)動(dòng)中提高運(yùn)動(dòng)能力。為了提高口服復(fù)水液和運(yùn)動(dòng)飲料的功效，許多不同的溶液在不同的條件下和不同的小腸部位已得到檢測(cè)，以更好地理解水和溶質(zhì)的吸收。因此，本綜述收集歸納了小腸吸收這個(gè)領(lǐng)域現(xiàn)有的數(shù)據(jù)材料，統(tǒng)計(jì)分析了大量相關(guān)的人體小腸灌注實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果，闡述了各種不同因素如何影響小腸的水吸收。

3.1 小腸水吸收

糖－電解質(zhì)溶液進(jìn)入人體小腸后產(chǎn)生的水吸收受到溶液的糖濃度、糖種類、可轉(zhuǎn)運(yùn)糖的數(shù)量（單種或多種糖）、滲透壓濃度、小腸的不同部位和運(yùn)動(dòng)等因素的影響。這些因素各自分別地或者相互作用地對(duì)水吸收產(chǎn)生顯著地影響。

在人體小腸中，十二指腸對(duì)水具有高度的通透性。飲用純水可導(dǎo)致水在十二指腸（小腸的“漏水”部位）的快速吸收，其動(dòng)力是小腸壁兩側(cè)的滲透壓濃度梯度［5，43］。然而，小腸的通透性從十二指腸、空腸（平均壁孔半徑約為0.8 nm）到回腸（平均壁孔半徑約為0.3 nm）不斷下降［44］。空腸對(duì)水的通透性不如十二指腸，但是空腸擁有較多的轉(zhuǎn)運(yùn)體來(lái)促進(jìn)糖、電解質(zhì)和水的吸收。這些小腸結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)不僅通過(guò)水和可滲透離子的吸收和分泌來(lái)促成等滲平衡［43］，而且決定了小腸水吸收和分泌的特征。

無(wú)論水分子是通過(guò)細(xì)胞間還是細(xì)胞內(nèi)通道進(jìn)入血液，人體小腸內(nèi)的水吸收是一個(gè)被動(dòng)的過(guò)程，是與溶質(zhì)吸收高度相關(guān)的。有研究指出，小腸上皮細(xì)胞中至少有兩種不同的親水膜蛋白（AQP3和AQP7）作為水分子通道來(lái)協(xié)助小腸的水轉(zhuǎn)運(yùn)［45］。研究也發(fā)現(xiàn)，鈉-葡萄糖聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)體在每轉(zhuǎn)運(yùn)一分子葡萄糖和兩分子鈉的同時(shí)，可轉(zhuǎn)運(yùn)上百個(gè)水分子進(jìn)入腸細(xì)胞［46］。另外，一個(gè)業(yè)已公認(rèn)的事實(shí)是水的轉(zhuǎn)運(yùn)可以通過(guò)小腸上皮細(xì)胞間的細(xì)胞間通道來(lái)實(shí)現(xiàn)。這個(gè)觀點(diǎn)可為下述事實(shí)所證明：（1）小腸刷狀緣膜囊的低滲透通透性［47］；（2）細(xì)胞間的顆粒連接打開(kāi)［48-50］。上皮細(xì)胞間的顆粒連接部是一個(gè)細(xì)胞間活躍而具動(dòng)態(tài)的空間。連接部的打開(kāi)和關(guān)閉控制了相對(duì)大量的水和營(yíng)養(yǎng)物進(jìn)入并通過(guò)上皮細(xì)胞層。這個(gè)屏障（顆粒連接部）的變化參與了小腸通透性的調(diào)節(jié)，直接影響了小腸的吸收。

因此，基于這些所提出的水轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制和近端小腸的解剖結(jié)構(gòu)，水的吸收可歸納如下：（1）水的吸收與腸細(xì)胞膜上孔徑大小成比例［51］，且與滲透壓濃度呈負(fù)相關(guān)［19，31，52］。這一對(duì)水的滲透影響隨著從十二指腸到空腸和回腸的延伸而逐漸減小。（2）依賴于轉(zhuǎn)運(yùn)體，通過(guò)小腸壁的糖吸收促進(jìn)了水的吸收。這個(gè)促進(jìn)作用可以是轉(zhuǎn)運(yùn)體對(duì)水的直接轉(zhuǎn)運(yùn)，或者通過(guò)維持和建立空腸腸壁兩側(cè)新的滲透梯度來(lái)完成。早期的研究已經(jīng)證明水是隨著溶質(zhì)（糖和電解質(zhì)）的主動(dòng)吸收而吸收的［53］。（3）含有多種糖類的糖－電解質(zhì)溶液利用較多的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制來(lái)加大和加快溶質(zhì)的吸收以及隨之而來(lái)的水吸收。鑒于這種情況，人體小腸內(nèi)的水吸收在很大程度上取決與溶質(zhì)（糖和電解質(zhì)）的特性和溶液的滲透壓濃度，以及小腸的解剖結(jié)構(gòu)和生理特征。

3.2 回歸模型和預(yù)測(cè)

水吸收（含有一系列因素，如單種或多種糖、糖吸收、滲透壓濃度、鈉吸收等）的多元回歸分析分別在十二指腸－近端空腸，空腸和十二指腸－近端空腸加空腸的研究中取得多元相關(guān)系數(shù)（R）分別為0.73、0.90和0.72，相當(dāng)于水吸收變量的53%、81%和51%（表3）。從十二指腸－近端空腸模型中可以看到，糖種類的數(shù)目和滲透壓濃度具有相對(duì)大的和顯著意義的β值，表明它們是在近端小腸控制水吸收的重要因素。在十二指腸－近端空腸部位，水的吸收隨著可轉(zhuǎn)運(yùn)糖類數(shù)目的增加和滲透壓濃度降低而增加。在空腸部位，糖和鈉的吸收擁有相對(duì)大的和顯著性意義的β值，表明水吸收隨著溶質(zhì)吸收的增加而增加（表3）。將十二指腸－近端空腸和空腸研究的數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)統(tǒng)計(jì)分析，可轉(zhuǎn)運(yùn)糖類數(shù)目、滲透壓濃度和糖吸收呈現(xiàn)了具有顯著意義的β值，因而也提示了可轉(zhuǎn)運(yùn)糖類數(shù)目、滲透壓濃度和糖吸收是控制水在近端小腸中吸收的重要因素。水吸收隨滲透壓濃度降低、可轉(zhuǎn)運(yùn)糖類數(shù)目和糖吸收增加而增加。

使用所建議的模型為我們提供了一個(gè)預(yù)測(cè)小腸水吸收和與過(guò)去研究中實(shí)際測(cè)得的水吸收值比較的機(jī)會(huì)。預(yù)測(cè)和實(shí)際測(cè)得的水吸收之間的相關(guān)以及可轉(zhuǎn)運(yùn)糖類數(shù)目、糖吸收、鈉吸收和滲透壓濃度的標(biāo)準(zhǔn)β相關(guān)系數(shù)建議（表3和圖1）：（1）回歸模型預(yù)測(cè)的水吸收能夠提供合理的、可依賴的水吸收估計(jì)值；（2）當(dāng)十二指腸－近端空腸和空腸的研究數(shù)據(jù)一起分析時(shí)，不僅多種糖類可作為一個(gè)重要的預(yù)測(cè)水吸收因素，而且滲透壓濃度和糖吸收率也同等重要。所以，多種糖類、滲透壓濃度和糖吸收就成為預(yù)測(cè)近端小腸水吸收的主要因素。

3.3 糖和溶質(zhì)的吸收

水的轉(zhuǎn)運(yùn)通過(guò)上皮細(xì)胞是從屬于溶質(zhì)的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)所建立的局部滲透動(dòng)力。當(dāng)飲用或灌注糖-電解質(zhì)溶液時(shí)，水的移動(dòng)與溶質(zhì)的移動(dòng)成線性相關(guān)。這個(gè)觀點(diǎn)早在20世紀(jì)60年代早期就為Curran的三倉(cāng)模型［54］和70年代早期Haljamae的反流假設(shè)所支持［55］。

圖2顯示了水的轉(zhuǎn)運(yùn)與總?cè)苜|(zhì)和糖轉(zhuǎn)運(yùn)的相關(guān)關(guān)系?？偟膩?lái)講，水的轉(zhuǎn)運(yùn)同時(shí)與總?cè)苜|(zhì)和糖轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)。當(dāng)數(shù)據(jù)根據(jù)小腸被研究的部位（十二指腸－近端空腸或空腸）被分析時(shí)，在十二指腸－近端空腸，水的轉(zhuǎn)運(yùn)與總?cè)苜|(zhì)和糖的轉(zhuǎn)運(yùn)不相關(guān)，但是，水轉(zhuǎn)運(yùn)和總?cè)苜|(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)在空腸呈高度相關(guān)。這個(gè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果與過(guò)去報(bào)道的研究事實(shí)一致［2，35，56，57］，進(jìn)一步闡明了溶質(zhì)對(duì)水吸收影響的重要作用。這種不同小腸部位所呈現(xiàn)的不同水轉(zhuǎn)運(yùn)與溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的關(guān)系也許可以解釋為：（1）空腸的通透性比“漏水”的十二指腸差；（2）空腸具有較多的糖和電解質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)體。激活這些轉(zhuǎn)運(yùn)體以及為“溶劑拖入”打開(kāi)細(xì)胞間的顆粒連接能促進(jìn)水的轉(zhuǎn)運(yùn)［58-60］。

3.4 多種或單種可轉(zhuǎn)運(yùn)糖

含有多種可轉(zhuǎn)運(yùn)糖的糖-電解質(zhì)溶液可以提高小腸水和溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的觀點(diǎn)早在1995年就被首次提出［31］，而后為眾多的小腸灌注和肌肉外源性糖氧化的研究所支持［22，61-66］。這項(xiàng)早期的工作［31］檢測(cè)了單種和多種糖對(duì)人體小腸水吸收的影響，并發(fā)現(xiàn)含有兩種或多種可轉(zhuǎn)運(yùn)糖類的測(cè)試溶液比只含一種可轉(zhuǎn)運(yùn)糖的溶液導(dǎo)致更多的溶質(zhì)和水的吸收。研究者把這一發(fā)現(xiàn)歸結(jié)為溶液中引入第二種可轉(zhuǎn)運(yùn)糖刺激了較多的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制，增加溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，從而促進(jìn)了小腸的水吸收。

這個(gè)觀點(diǎn)是一個(gè)生理事實(shí)嗎？我們的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)測(cè)試溶液含有多種可轉(zhuǎn)運(yùn)糖時(shí)，它比只含單種糖的溶液產(chǎn)生更多的水吸收（表4），而糖轉(zhuǎn)運(yùn)只有在空腸與水轉(zhuǎn)運(yùn)呈高度相關(guān)（圖4）。這些基于大量文獻(xiàn)的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)提示，在近端空腸內(nèi)，多種糖類利用多種轉(zhuǎn)運(yùn)體可提高糖和水的吸收。如果這一糖和水吸收特性應(yīng)用于整段空腸，在糖－電解質(zhì)溶液（如口服復(fù)水液和運(yùn)動(dòng)飲料）中引入多種可轉(zhuǎn)運(yùn)糖將會(huì)增加其功效。

3.5 溶液滲透壓濃度

小腸的水吸收與溶液的滲透壓濃度成反比［52，67-69］。與等滲和高滲溶液相比，低滲溶液（～200 mOsm/kg）導(dǎo)致較多的水吸收［15，19，21］。高滲葡萄糖－電解質(zhì)溶液（440～631 mOsm/kg）在人體空腸［23］和十二指腸－近端空腸［31，35］內(nèi)產(chǎn)生了水的純分泌。然而，在過(guò)去的研究中也有例外，即等滲糖－電解質(zhì)溶液比蒸溜水產(chǎn)生更快的水吸收［23，34］。Shi等和Gisolfi等用小腸灌注的方法研究了不同糖－電解質(zhì)溶液（滲透壓濃度的范圍為186～417 mOsm/kg）的水吸收，報(bào)道了在安靜時(shí)［30］或／和運(yùn)動(dòng)中［36］，小腸水的吸收無(wú)顯著性差異。這可能是因?yàn)檫@些溶液含有多種不同的糖類而抵消了高滲透壓濃度對(duì)水吸收的影響［31］。

有關(guān)滲透壓濃度的研究結(jié)果在文獻(xiàn)中依然頗有爭(zhēng)論。就水吸收和滲透壓濃度而言，盡管含有單種糖的溶液與水吸收的負(fù)相關(guān)高于含有多種糖的溶液，我們的模型展示了滲透壓濃度在十二指腸－近端空腸的水吸收過(guò)程中起到了極其重要的作用（表5）。與十二指腸－近端空腸的研究相比，在測(cè)試空腸的研究中，只含單種糖的溶液其滲透壓濃度和水吸收的相關(guān)有所下降，而含有多種糖類的溶液則保持不變。然而，在所有測(cè)試空腸的研究中，只有一個(gè)溶液的滲透壓濃度高于600 mOsm/kg，而且沒(méi)有任何溶液的滲透壓濃度在400～600 mOsm/kg的范圍內(nèi)。如果滲透壓濃度為603 mOsm/kg的溶液被排除出此綜述的數(shù)據(jù)庫(kù) （圖3），含有多種糖類溶液的水與滲透壓濃度之間的相關(guān)也隨之消失（圖3中插圖）。所以，要了解是否含有多種可轉(zhuǎn)運(yùn)糖溶液的滲透壓濃度影響近端空腸對(duì)水的吸收，就需要更多、包含滲透壓濃度范圍更廣的研究?？偠灾?，滲透壓濃度對(duì)水吸收的作用從十二指腸－近端空腸到空腸逐步減小。這種滲透壓濃度和水吸收在不同小腸段的相互作用與小腸的解剖結(jié)構(gòu)、空腸中溶質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)體活性、較高的腸組織滲透壓濃度［70，71］和糖－電解質(zhì)溶液的成分有關(guān)。毫無(wú)疑問(wèn)，滲透壓濃度是小腸內(nèi)水轉(zhuǎn)運(yùn)的動(dòng)力。

3.6 溶液的糖濃度

在口服復(fù)水液和運(yùn)動(dòng)飲料中，糖是主要的溶質(zhì)。因此，糖濃度成為溶液滲透壓濃度的主要決定因素。表5顯示了糖濃度和水吸收在近端小腸里的相關(guān)關(guān)系。糖濃度與水吸收在十二指腸－近端空腸和空腸呈負(fù)相關(guān)。對(duì)于含有單種糖的溶液而言，這個(gè)相關(guān)從十二指腸－近端空腸到空腸逐步減??；對(duì)于含有多種糖溶液而言，相關(guān)保持不變。這和以前的發(fā)現(xiàn)一致：增加糖－電解質(zhì)溶液的糖濃度，增加滲透壓濃度，減少水吸收［72，73］。這個(gè)相反的關(guān)系在溶液糖濃度（葡萄糖或葡萄糖三聚糖）高達(dá)8%或更高時(shí)顯得更為明顯［35］。我們的分析進(jìn)一步提示，小腸獨(dú)特的解剖結(jié)構(gòu)和多種糖類有助溶質(zhì)吸收的特性可能影響水吸收和糖濃度之間的負(fù)相關(guān)。

3.7 運(yùn)動(dòng)與小腸水吸收

迄今為止，用小腸分段灌注技術(shù)來(lái)研究運(yùn)動(dòng)對(duì)水吸收的影響還非常有限。Fordtran和Saltin［1］早期的報(bào)道指出，以64～78%最大吸氧量的強(qiáng)度在跑臺(tái)上運(yùn)動(dòng)1小時(shí)對(duì)葡萄糖、水或電解質(zhì)的吸收沒(méi)有顯著影響。Gisolfi等［37］研究了分別在30、50和70%最大吸氧量的強(qiáng)度下騎車1小時(shí)對(duì)小腸水和糖吸收的影響，結(jié)果也未發(fā)現(xiàn)這三種不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)小腸吸收有顯著影響。然而，Barclay和Turnberg［17］發(fā)現(xiàn)，盡管水和溶質(zhì)吸收的絕對(duì)值非常低，50分鐘中等強(qiáng)度（平均心率 = 107±7次／分鐘）的騎車運(yùn)動(dòng)（15公里／小時(shí)）降低了水和電解質(zhì)在空腸的吸收。使用重水標(biāo)記來(lái)研究安靜時(shí)和30分鐘不同運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度（42、61和80%最大吸氧量）時(shí)的水吸收，Maughan等［74］指出，強(qiáng)度大的運(yùn)動(dòng)也許能減少運(yùn)動(dòng)時(shí)身體對(duì)所飲液體的吸收。所有這些來(lái)自不同實(shí)驗(yàn)室、使用不同實(shí)驗(yàn)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和方式不會(huì)顯著影響小腸吸收，但是，高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)也許能在一定程度上影響小腸的吸收。

本綜述從10個(gè)不同的運(yùn)動(dòng)（運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的范圍是30～78%最大吸氧量）時(shí)小腸吸收研究課題中收集了38個(gè)小腸灌注的實(shí)驗(yàn)，作了運(yùn)動(dòng)中水吸收的平均值與所有安靜時(shí)水吸收平均值的比較。值得注意的是，比較的結(jié)果顯示，在人體近端小腸內(nèi)，運(yùn)動(dòng)時(shí)的水吸收平均值似乎比安靜時(shí)的水吸收平均值顯著較高（表4）。可能的原因是什么呢？運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度低于80%最大吸氧量的騎車運(yùn)動(dòng)不會(huì)顯著影響胃排空率［75］，但是，～70%最大吸氧量的間隙跑減慢了胃排空率［76］。至今尚無(wú)研究數(shù)據(jù)證明胃排空率可能是運(yùn)動(dòng)引起水吸收增加的原因。雖然水的吸收在低于78%最大吸氧量的運(yùn)動(dòng)中不會(huì)受到顯著的影響，可是，運(yùn)動(dòng)中，由于流入正在工作的肌肉的血液增加，顯著地減少了流向人體內(nèi)臟和小腸的血液［77，78］，從而影響小腸的水吸收。然而，這些研究中的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度大都是中等強(qiáng)度，也許降低的血流還不足以延緩小腸的水吸收。那么，在運(yùn)動(dòng)中，空腸糖吸收的顯著增加（表4）是否部分地解釋了運(yùn)動(dòng)引起的水吸收增加呢？顯然，需要更多的研究來(lái)證實(shí)我們現(xiàn)在所觀察到的運(yùn)動(dòng)引起水吸收增加的現(xiàn)象。值得一提的是，在我們現(xiàn)今的統(tǒng)計(jì)分析中，不同運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度被混合為一個(gè)強(qiáng)度來(lái)與安靜時(shí)比較，這樣就可能掩蓋了不同運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的“劑量”反應(yīng)關(guān)系以及限制了運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度在影響吸收過(guò)程中的臨床意義。

4 總結(jié)

四十多年來(lái)，運(yùn)用三腔管灌注技術(shù)研究小腸水吸收為健康和運(yùn)動(dòng)專業(yè)人士提供了豐富而有價(jià)值的信息，也為消化道領(lǐng)域的科學(xué)文獻(xiàn)作出了重要的貢獻(xiàn)。本綜述基于現(xiàn)有的文獻(xiàn)，提出了一個(gè)統(tǒng)計(jì)回歸模型來(lái)預(yù)測(cè)水的吸收。通過(guò)比較預(yù)測(cè)的水吸收和實(shí)驗(yàn)所得的實(shí)際水吸收數(shù)據(jù)，證明了所提出的模型之可信性。在人體近端小腸內(nèi)，水的吸收與總?cè)苜|(zhì)和糖的吸收相關(guān)；滲透壓濃度在不同的小腸段落對(duì)水吸收具有不同的影響；糖－電解質(zhì)溶液中的多種糖類在促進(jìn)水的吸收中起了重要作用；糖濃度與水吸收成負(fù)相關(guān)；與安靜時(shí)相比，運(yùn)動(dòng)也許導(dǎo)致了較多的水吸收。盡管本文討論了一些潛在的或是建議的水吸收機(jī)制，但是，仍需要更多此領(lǐng)域的研究來(lái)使人們更好地理解水在小腸的吸收，以及與之相關(guān)并在不同小腸部位產(chǎn)生影響的因素。

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