Секреция желудочной слизи и гастрина
Пилорические железы структурно схожи с кислотопродуцирующими железами и содержат некоторые пептические клетки, однако в них практически отсутствуют париетальные клетки. Вместо этого железы содержат главным образом слизистые клетки, которые схожи со слизистыми шеечными клетками кислотопродуцирующих желез. Эти клетки секретируют небольшое количество пепсиногена и большое количество жидкой слизи, которая способствует продвижению пищи и защищает стенку желудка от переваривания желудочными ферментами. Пилорические железы также выделяют гормон гастрин, который играет ключевую роль в управлении желудочной секрецией, процесс которой мы обсудим далее.
Вся поверхность слизистой желудка между железами содержит сплошной слой слизистых клеток особого типа, называемых поверхностными слизистыми клетками. Они выделяют большое количество очень вязкой слизи, которая в виде геля покрывает слизистую желудка, часто более 1 мм толщиной, что не только создает основную защиту стенки желудка, но и содействует смазке при передвижении пищи.
Другой характеристикой этой слизи является ее щелочность, поэтому нормальная стенка желудка, расположенная глубже, не подвергается воздействию сильной кислоты протеолитического желудочного секрета. Даже малейший контакт с пищей или любое прямое раздражение слизистой стимулирует поверхностные слизистые клетки, и они выделяют дополнительное количество этой густой вязкой щелочной слизи.
Париетальные клетки, расположенные глубоко в кислотопродуцирующих железах тела желудка, являются единственными клетками, которые секретируют соляную кислоту. Как указывалось ранее, кислотность жидкости, секретируемой этими клетками, бывает значительно высокой (рН до 0,8). Однако секреция этой кислоты находится под постоянным контролем как эндокринных, так и нервных сигналов.
Кроме того, париетальные клетки находятся в тесной связи с другими типами клеток, называемых энтерохромаффиноподобными клетками (ЭХП-клетки), основная функция которых — секреция гистамина. ЭХП-клетки залегают в глубоких «карманах» фундальных желез, и выделяемый гистамин непосредственно контактирует с париетальными клетками желез. Уровень образования и секреции соляной кислоты париетальными клетками напрямую связан с количеством гистамина, выделяемого ЭХП-клетками.
Выделение гистамина ЭХП-клетками можно стимулировать несколькими путями: (1) вероятно, самый мощный механизм стимуляции гистаминовой секреции — это гормональное вещество гастрин, которое в основном образуется в слизистой антральной части желудка в ответ на белки пищи, подвергающиеся перевариванию; (2) помимо этого ЭХП-клетки могут стимулироваться: (а) ацетилхолином, выделяемым окончаниями блуждающего нерва желудка; (б) возможно, гормональной субстанцией, секретируемой энтеральной нервной системой, расположенной в стенке желудка. Сначала обсудим гастриновый механизм контроля активности ЭХП-клеток и их последующий контроль секреции соляной кислоты париетальными клетками.
Стимуляция секреции кислоты гастрином. Гастрин представляет собой гормон, секретирующийся гастриновыми клетками, называемыми также G-клетками. Эти клетки располагаются в пилорических железах дистального отдела желудка. Гастрин — крупный полипептид, секретирующийся в двух формах: большой, называемой G-34, которая содержит 34 аминокислоты, и малой — G-17, которая содержит 17 аминокислот.
Хотя обе формы важны, чаще встречается малая форма. Когда мясо или другие содержащие белок продукты достигают антрального отдела желудка, некоторые белки этой пищи оказывают особый стимулирующий эффект на гастриновые клетки в пилорических железах, вызывая выделение гастрина в пищеварительные соки желудка.
Интенсивное перемешивание желудочных соков быстро доставляет гастрин к ЭХП-клеткам тела желудка, вызывая выделение гистамина прямо в глубине кислотопродуцирующих клеток. После этого гистамин быстро стимулирует желудочную секрецию соляной кислоты.
Регуляция секреции пепсиногена пептидными клетками фундальных желез менее сложная, чем регуляция секреции кислоты. Секреция пепсиногена происходит в ответ на два типа сигналов (1) стимуляцию пептидных клеток ацетилхолином, выделяемым блуждающими нервами или гастроэнтеральным нервным сплетением; (2) стимуляцию пептидных клеток кислотой в желудке.
Кислота, вероятно, прямо не стимулирует пептидные клетки, а вызывает дополнительное возбуждение энтеральной нервной системы, которая усиливает основные нервные сигналы идущие к пептидным клеткам. Ввиду этого уровень секреции пепсиногена (предшественнике фермента пепсина, обеспечивающего переваривание белка) существенно зависит от количестве кислоты в желудке. У людей, которые утратили способность выделять необходимое количество кислоты, также уменьшается и секреция пепсиногена, даже если пептидные клетки в других отношениях интактны.
Как полагают, желудочная секреция проходит три фазы: мозговую, желудочную и кишечную. Мозговая фаза. Эта фаза желудочной секреции возникает до того, как съеденная пища попадет в желудок. Она возникает как реакция на вид, запах, вкус пищи или мысли о ней. Чем выше аппетит, тем сильнее ответная реакция. Нервные сигналы, которые обусловливают мозговую фазу желудочной секреции, возникают в коре мозга и центрах аппетита миндалевидного тела и гипоталамуса. Далее они передаются к дорсальным моторным ядрам блуждающего нерва и оттуда по блуждающим нервам — в желудок. Эта фаза секреции в норме отвечает приблизительно за 20% общего объема желудочной секреции, связанной с приемом пищи.
Желудочная фаза. Как только пища попадает в желудок, происходит стимуляция: (1) длинных ваговагальных рефлексов от желудка к мозгу и назад к желудку; (2) местных кишечных рефлексов; (3) гастринового механизма. Каждый из них, в свою очередь, вызывает секрецию желудочного сока в течение нескольких часов, пока пища остается в желудке. Желудочная фаза секреции равна приблизительно 70% общей желудочной секреции, связанной с приемом пищи, и потому отвечает за большую часть всей ежедневной желудочной секреции, составляющей около 1500 мл.
Кишечная фаза. Нахождение пищи в верхнем отделе тонкой кишки, особенно в двенадцатиперстной кишке, продолжает вызывать желудочную секрецию в небольшом количестве, вероятно, из-за малого количеств гастрина, выделяемого слизистой двенадцатиперстной кишки.
