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Absorción de glucov m el intestino dclgado derata

* áT.-", de estudio

m. Estrucrura y tunción de ra pared inrestinal.

- r ( r Mecanismos generales de transporte de sustancias desde la luz intestinalv hacia las células intestinales y de éstas al líquido extracelular.

Mecanismo de transporte de glucosa a través del intestino ddl.Tl.Factores que influyen en el transporte a través del intestino delgado.

Introducción

El apa.rato digestivo tiene conro principal tunción proporcionar al organismoa6ua, elec0olitos y sustancias nutritivas, dichos alimentos son transportadosa través del tubo digestivo a una velocidad tal, que permite su digestión yabsorción. Antes que los nutrientes (carbohidratos, proteínas y grasas) puedanser utilizados por el cuerpo, son degradados por hidrólisis enzimática, procesocqrocido como digestión, hasta llegar a ser compuestos lo suficientementepequeños para poder pasar al interior de las células'del tubo digestivo y de

. allí llegar a la circulación. A este proceso se le conoce como absorciónintestina I .

Durante la digestión los alimentos son sometidos a la acción de secrecionesproducidas por glándulas digestivas.

El intestino delgado se divide iuncionalmenté en tres partes, pero la estructurabásica de estas regiones es muy similar; el duodeno, que es la primera y másancha porción del intestino delgado, recibe el quimo del extremo pilóricodel estómago y es el sitio donde culmina la mayor parte de los procesosdigestivos. En las otras dos regiones restantes, llamadas veyuno e íleonrespectivamente es en donde fundamentalmente tiene lugar la absorción delos alimentos digeridos.

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Las células del epitelio intestinal se caracter¡zan por su borde en cepillotbrmado por microvellosidades. La superficie de absorción de la mucosaintestinal está cubierta por vellosidades y también la constituyen una Srancantidad de pliegues llamados pliegues de Kerckring; todas estascaracterísticas de la mucosa intestinal en conjunto le confieren un área deabsorción muy grande.

La absorción en et aparato digestivo implica muchos procesos, que inciuyena la difusión simple, la difusión íacilitada, el transporte activo y en algunoscasos especiales, la pinocitosis.

El transporte activo es el principal mecanismo de absorción de nutrientes enel intestino delgado. Las células involucradas en este proceso transPortanelementos nutritivos desde la luz del intestino hacia la sangre, incluso. si laconcentración de dichos elementos es mayor en la sangre que e¡ la luzintestinal.

Un grupo de nutrientes importantes para el organismo que se absorbe en el

intestino delgado es el de los carbohidratos. Por lo general, todos loscarbohidratos se absorben en forma de monosacá¡idos y su transporte a travésde la rnembrana puede producirse en contra del gradiente de concentraqióny, por lo tanto. requiere de un aporte de energía metabólica. :;

En la membrana plasmática de las células intestinales existe un cotransportesodio-glucosa que aumenta la concentración intracelular de glucosa, por loque ésta atraviesa la membrana basolateral de la célula epitelial hacia ellíquido extracelular.

Obi*ivos

1. Verificar el transporte de glucosa a

2. Demostrar de qué manera influyenabsorción intestinal de glucosa.

3. Determinar el etecto del 2-4 dinitrofenol en la absorción intestinal deglucosa.

través del intestino delgado de rata.

la oxigenación y la temperatura en la

Materidymétodo

Material biológico

Una rata en ayuno de 12 horas.

Cristalería, instrumcntal y cquipo

Estuche de disecciónI varilla de vidrio.I caja de Petri.1 recipiente de vidrio con cubierta acrílica, para las cámaras de organosaislados.3 cámaras para órganos aislados con tapones de hule horadados.1 termómetro.I resistencia etéctrica-I pipetas Pasteur.2 bulbos.5 pipetas de 1 ml.3 vasos de precipitados de 300 ml.1 bomba de acuario con mangueras.1 cánula.4 jeringa de 1 ml.

Material de consumo y soluciones

Solución Tyrode para mamítero * (sin glucosa)Solución Tyrode-glucosa al 2o/o

Solución Tyrode-glucosa al2o/o y 2-4 dinitrofenol 0.001 M*Consultar anexo DHielo.Algodón.Eter.

I carrete de hilo.Tiras reactivas comerciales para la detección de glucosa.

Preparación de secos intestinales

Sacrifique la rata por medio de anestesia ligera con éter seguida de trasecciórrde la médula espinal. Abra el abdomen mediante una incisión en la,,líneamedia abdominal. Ya localizado el intestino delgado extráigalo luego decortar sus uniones píloro-duodenal e íleo-cecal y colóquelo en una caja dePetri que contenga solución de Tyrode fría y aeración. Corte tramos de intestinocon 2 a 3 cm de longitud, inserte una cánula en la luz del segmento'intestinaly, por medio de una jeringa que contenga solución de Tyrode. lave lossegmentos intestinales. Es importante exanrinar la presencia de pertoracionesya que puede haber escape de la solución durante el experimenr: ,,1

I , , ,

Siga los pasos que se mencionan para llevar a cabo la inversión de los segnrengosintestinales. Anude con un hilo uno de los extremos del segmento de maneraque quede ocluido completamente; con ayuda de una varilla de vidrio impulseel extremo ocluido hacia el extremo abierto, deslizándolo por la var:ltlá'Fi§üra1). De esta manera la superticie mucosa del intestino queda por fuera y los

cabos de hilo del extremo atado quedan por dentro del saco inveftido. Sostengacon unas pinzas el saco intestinal e introduzca por su extremo abierto él 'tubo

de vidrio de la cámara de órganos aislados hasta que sobrepase unos 5 mm, se

amarra cuidadosamente este extremo a la varilla (Figura 2).

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Fig. 1

lnversión del saco intestinalFig. 2

Atadura del intestino al sistema

Coloque el saco intestinal en la cámara de órganos aislados para h.rcer los

experimentos con las diferentes soluciones:

A. Experimento control

Coloque el saco intestinal dentro de la cámara y llénelo con solución deTyrode que se encuentre a 37"C utilizando una cánula acoplada a una ieringao una pipeta Pasteur, después de verificar que el saco no preserrta tugas,

sumérjalo en una solución de Tyrode con glucosa al 2o/o, también a 37'C. Se

debe tener cuidado que tanto la solución interior como la exterior rro

sobrepasen el borde superior del saco atado a la varilla. lnmediatanrenteacople el sistema de aeración que consiste en una bomba de aire para Pecera;la preparación debe estar en baño de maría para mantener constante la

temperatura (Figura 3).

Toma de muestra

Tome una muestra, tiempo cero, tanto de la solución exterior como de lainterior del saco intestinal, utilice una cánula conectada a una jeringa o unapipeta Pasteur. Utilizando las tiras reactivas determine la concentración deglucosa en las muestras; deje pasar 'l 5 minutos y mida nuevamente la

concentración de glucosa, sólo de una muestra del interior del saco. Hagadeterminaciones cada I5 minutos hasta completar 5; en el tiempo de la

última determinación mida nuevamente la concentración de glucosa en el

exterior del saco, Es importante verificar que las condiciones de aeración y

temperatura se mantengan constantes durante todo el experimento.

B.- Efecto de la oxigenación en el paso de glucosa a travésde la mucosa intestinal

Coloque un saco intestinal invertido dentro de la cámara y llénelo con soluciónde Tyrode sin glucosa a 37"C, verificando que no presente fugas, sumérjaloen una solución de Tyrode con glucosa al 2%, a 37"C, tape el conducto deaeración, para evitar la oxigenación de la preparación. Repita lo realizadoen la sección de toma de muestra.

C. Efecto del 2-4 dinitrofenol en la absorcién intestinalde glucosa

Coloque un saco intestinal en una cámara de órganos aislados en la maneradescrita anteriormente, llene el saco intestinal con una solución de Tyrodesin glucosa a 31"C, en este caso coloque el saco en una solución de Tyrodecon glucosa al 2% y con 2-4 dinitrofénol. Mida la concentración de'glucosaen el tiempo cero, dentro y fuera del saco intestinal, y al igual que en los

experimentos anteriores, realice 5 determinaciones, una cada 15 minutos.Veriiique que las condiciones de aeración y de temperatura se mantenganconstantes durante todo el exper¡mento.

.::::-Aire ,

=:..:Aire

i.7'C

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Fig. 3Cdocacién de slución de Tyroúe sin glucon

dentro de la acos intep,thu,lcs invstklos

^ #;:TI":: ,", cámara conreniendo sotución de Tyrocle con gtucosa at

B' sumergir en una cámara conteniendo solu.ción de Tyrode con grucosa ar2o/", a 37"C. Evitando l, "nirrJ" Julír", l, cámara.t

flTr:rfl;i I;#:'a con solución de rvrode con srucos a at 2,/, y 2,4-

Los tres sistemas se colocan en un baño de agua a 40"C.

Experimentos opcionales

ffecto de la temperatura en ta absotción intestinal de gtucosaColoque un saco ints i n s r ü cosa, t;c ffi,#i: :" :: n:: ;, ::,I::, :,,,,, :i:::i: :; "lrJ:l:contener solución de Tyrode .on gl;-* ,l Z% pr.rirrnente mantenida enl;:[:

,..0,e et sistema á;-r;;*,?r. ]T","q*,t" .;;;;;..n in u"no a"

Realice determinaciones de grucosa de ras soruciones interior y exterior,haga determinaciones cada 1§;¡;;d:;o se describió anreriormente.Efbcto de ra ausencia de sodio en ra absorción intestinar de grucosa.Para realizar este exr,v-1" ..,,';ffiJfr ff":?",f:::i'"fio** una cantidad de soruciónmanteniendo"ta ormolaridad de l, *lr.ionldio

sea sustituido por colina.

:,:'ñ::,T,T:¿T::[,!:[:.¿::?: en su interior sorución de ryrode

;:::ll:ff :;'ií'ffi :*#1*,¿r#i:1":;:|#.H::"1IT:i;,l¡,'"'i:Haga determinaciones de glucosa de la solución interior y rle la exterior del:T:-.y. lr"ti8a .con I as determ i nr.¡on", ui' i,descritos anteriormente. mtsma forma y en los tiempos

Determinación de glucosa por medio de tiras reactivas

Obtenga una o dos gotas de la solución problema, ya sea la del interior delsaco intestinal o de la solución exterior, por medio de una cánula limpiaconectada a una jeringa. Coloque una gota de la solución problema en lazona reactiva de la tira, elimine el exceso de muestra y deje reaccionar durantedos minutos. El cambio de color se ef'ectuará de acuerdo con la concentraciónde glucosa presente en la muestra y compárelo con la escala cromáticaproporcionada, la lectura debe efectuarse bajo buenas condiciones de luz.

Los resultados que aparecen después de 3 minutos o sólo en los bordes de lazona de prueba no tienen significado confiable. Este método essemicuantitativo y está basado en la reacción enzimática de la glucosaoxidasa-peroxidasa específica para glucosa, la que se manifiesta con unareacción colorida en la tira reactiva.

Resukados

Experimento control

Elabore una tabla con los valores oheni&s de concentración de glucma en los

diferentes tiempos en que se tornaron las nuesas. Al final del experimento se observancambios en las concertraciones e)fiema e irfrema. ¿Cónro peden interpretarse losresultados obtenidos? Haga una gráfica en donde se obrerven los cambios en laconcentración de glucosa, dentro del saco intesinal, con respecto al tiernpo.

Efecto de la ausencia de oxígeno

Elabore una tabla con los valores obtenidos de concentración de glucosa enlos diferentes tiempos y compare los resultados con los obtenidos en elexperimento control. Explique cuál es el et-ecto de la falta de oxigenaciónsobre el transporte de glucosa. Haga una gráfica con los resultados.

Efecto del 2-4 dinitrofenol

Elabore una tabla con los valores obtenidos de concentración de glucosa en losdiíerentes tiempos y compare los resultados con los obtenidos en el experimentocontrol. Explique el mecanismo de acción del 2-4 dinitrofenol que afecta altransporte de glucosa en el intestino. Haga una gráfica con los resultados.

Efecto de la temperatura

Elabore una tabla con los valores obtenidos de concentración de glucosa enlos dit'erentes tiernpos y compare los resultados con los obtenidos en el

experimento control. Explique la causa de las dit'erencias. Haga una gráficacon los resultados.

Efecto de la ausencia de sodio

Elabore una tabla con los valores obtenidos de concentración de glurcosa er.r

los dit'erentes tiempos y compare los resultados con los obtenidos en el

experimento control. Explique cuál es el eíecto de la falta de soclio en lasolución de Tyrode con 2o/" de glucosa, sobre el transporte de glucosa. Hagauna gráfica con los resultados.

Cuestionario

1. ¿En qué sitio del intestino delgado se realiza la mayor al¡sorción cle

nutrientes?

2. ¿De qué manera son transfbrmados los azúcares para su absorción en elintestino delgado?

3. Mencione diferentes causas que puedan afectar la absorción intestinal enun individuo.

4. Mencione alguna otra variable que podría incluirse en el desarrollo deesta práctica y explica cuál sería el eiecto esperado. Considera iapreparación que se utilizó y las posibilidades del laboratorio.