流速在肠道调节营养吸收和细菌生长

0 with 10% occlusion and (g) and (h) the emerging flow U for peristalsis and segmentation. (i) Equivalent average flow velocity ⟨U⟩ as function of occlusion ϕ for peristalsis (blue) and segmentation (purple). (a) Courtesy of Sara Gabrielli. Credit: Physical Review Letters (2022). DOI: 10.1103/PhysRevLett.129.138101">

我们消化系统的流速直接决定了营养物质是如何被小肠吸收,有多少细菌在里面生活。这是一项新研究的结果从慕尼黑工业大学(TUM)和马克斯普朗克研究所的动态和自组织(MPI-DS)。研究人员发现肠道如何调节自身的物理机制优化营养吸收,同时限制不必要的细菌生长在同一时间。

蜷缩在腹部,人类的肠道长约7米。它大概需要8个小时的时间通过食物小肠为消化。在这段时间里,食物的营养吸收的增强肠道的表面。同时,位于肠道有益菌也导致消化吸收营养的传递食物。

研究人员从TUM MPI-DS现在显示营养吸收直接耦合和细菌水平流速在肠道:在高流率,细菌生长包含,但同时肠道营养吸收也在恶化。相反,低流量可以提高营养吸收,但也有利于细菌生长过度,可能随着时间的推移损害消化系统。

复杂的动态显示

研究人员首次揭示了复杂动力学之间的营养吸收,流和细菌生长。基于小鼠“我们的模型显示,在一定的流动速度达到一个最佳的营养吸收,而最佳的细菌水平获得了不同的流动速度,”凯伦·阿利姆说,慕尼黑工业大学的生物网络理论的教授和研究小组组长MPI-DS。

“我们的研究结果表明,肠道改变之间的这些不同的流动速度调节营养吸收和细菌的水平,配合meal-intake或禁食,并在细菌水平肠解释说:“Agnese Codutti,这项研究的第一作者。这种方式,营养吸收,以及细菌的水平,也影响肠道流动监管和提供反馈。

我们的健康取决于我们肠道的行为

但当肠道不正常工作的时候会发生什么?任何破坏肠道内流动和反馈机制可能会导致过度的细菌生长。这可能会对我们的健康造成严重后果,引发慢性疲劳、头痛、营养吸收差,胀气。

这项研究的新发现,发表在物理评论快报这些疾病和背后,提供重要的见解机制有助于保持一个健康的肠道。