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Verdauung und Absorption

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Die Verdauung wandelt Makronährstoffe durch abgesonderte Enzyme (Speichel, Magenpepsin, Pankreasenzyme, Bürstensaumenzyme) in absorbierbare Moleküle um, und die Peristaltik bewegt den Speisebrei durch den Verdauungstrakt. Die Transitgeschwindigkeit bestimmt die Kontaktzeit mit der Schleimhaut und damit die Absorption.

Die intestinale Absorption folgt dem Fickschen Gesetz für fettlösliche gelöste Stoffe (passive Diffusion durch die Lipiddoppelschicht: J = P_mem·A·C, wobei P_mem vom Verteilungskoeffizienten K_part und der Diffusionsfähigkeit D abhängt). Hydrophile gelöste Stoffe wie Glucose und Aminosäuren werden durch einen sekundären aktiven Transport (Na-Glucose-Cotransporter SGLT1, SGLT2) mit Michaelis-Menten-Kinetik absorbiert.

Die Magenentleerung folgt einer Kinetik erster Ordnung für Flüssigkeiten (t½ 1520 Min.) und einer Kinetik nullter Ordnung für Feststoffe bis zu einem Wendepunkt, dann exponentiell (t½ 14 h je nach Partikelgröße und Kaloriengehalt). Metformin verzögert die Magenentleerung und verändert die postprandiale Glukoseabsorption. GLP-1-Analoga verzögern auch die Entleerung.

Die orale Bioverfügbarkeit (F) eines Arzneimittels ist das Produkt der intestinalen Absorption, der Flucht aus dem enterischen Stoffwechsel und der Flucht aus dem hepatischen First-Pass-Effekt: F = F_abs × (1-E_H). Medikamente mit hoher hepatischer Extraktion (E_H > 0,7: Nitroglycerin, Morphin, Lidocain) haben oral eine sehr niedrige F, aber eine hohe zwischenmenschliche Variabilität entsprechend dem Leberfluss Q_H und der CYP450-Aktivität.

Osmotischer Durchfall tritt auf, wenn nicht resorbierbare oder schlecht absorbierte gelöste Stoffe durch Osmose Wasser im Lumen zurückhalten (Lactulose, Mannitol, Magnesium): Der Unterschied in der Osmolalität erzeugt einen osmotischen Druck (van't Hoff: = RT·C), der Wasser im Lumen zurückhält. Bei sekretorischem Durchfall (Cholera, enterotoxigene E. coli) ist das anders: Das Toxin aktiviert die Adenylatcyclase cAMP Cl-Hypersekretion Wasser folgt passiv.

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Verdauung und Absorption

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gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Chile