►Các hiện tượng cơ học ở dạ dày

►Bài tiết dịch vị

1. Nguồn gốc, tính chất và thành phần dịch vị

Dạ dày bài tiết khoảng 1 đến 3 lít dịch vị mỗi ngày. Dịch vị là một chất lỏng, không màu, quánh. Dịch vị có nồng độ acid clohydric cao (khoảng 150 mmol/lít, pH~1) và chứa pepsin, lipase, yếu tố nội, chất nhày.

- Hầu hết dịch vị do các tuyến sinh acid (tuyến oxyntic) nằm ở niêm mạc vùng thân và đáy dạ dày bài tiết (hình dưới) . Các tuyến này gồm 4  loại tế bào: (1) Tế bào viền bài tiết acid clohydric và yếu tố nội, (2) tế bào chính bài tiết pepsinogen và lipase dạ dày, (3) tế bào nội tiết gồm tế bào ưa crôm bài tiết histamin, tế bào D sản xuất somatostatin, (4) tế bào cổ bài tiết chất nhày. Tế bào cổ là tế bào gốc của các loại tế bào khác của tuyến nhờ hoạt động phân bào.

- Các tuyến tâm vị khư trú ở niêm mạc tâm vị bài tiết chất nhày.

- Các tuyến môn vị khư trú ở niêm mạc vùng hang và chứa các tế bào sản xuất chất nhày và pepsin, tế bào G sản xuất gastrin và tế bào D sản xuất somatostatin.

- Bề mặt dạ dày được lát bằng một lớp tế bào biểu mô hình trụ bài tiết chất nhày và dịch kiềm giàu bicarbonat.

Hình - Cấu trúc của niêm mạc vùng thân dạ dày và tuyến sinh acid.

2. Bài tiết acid chlohydric(HCl)

HCl do tế bào viền bài tiết. Khi bị kích thích, tế bào viền bài tiết một dung dịch chứa khoảng 150 mmol HCl/lít, pH»1. Ở pH này nồng độ ion H+ cao gấp hơn một triệu lần nồng độ ion H+ trong máu động mạch.

Tế bào viền chứa những kênh nhỏ (hình - Cấu trúc tế bào viền). HCl được tạo ra ở màng nhung mao của kênh. Các kênh này đổ vào lòng ống tuyến sinh acid.

- Quá trình tạo HCl (sơ đồ - Quá trình tạo HCL) diễn ra như sau:

Hình - Cấu trúc tế bào viền.

(1) Ion Cl- được vận chuyển tích cực từ bào tương của tế bào viền vào kênh và ion Na+ được vận chuyển tích cực từ  kênh  vào  tế  bào. Cả  hai quá trình  này  sinh  ra một  điện  tích âm khoảng - 40 đến -70 milivolt ở trong kênh giúp cho sự khuếch tán của ion K+ và một lượng nhỏ ion Na+ từ bào tương vào kênh.

(2) Bên trong bào tương, CO₂ (sản phẩm chuyển hoá của tế bào hoặc từ dịch ngoại bào khuếch tán vào tế bào) kết hợp với nước dưới tác dụng xúc tác của enzym carbonic anhydrase (CA) để tạo thành H₂CO₃ sau đó H₂CO₃ phân ly thành ion H+ và HCO₃^-. Ion H+ được bài tiết tích cực vào kênh, đồng thời ion K+ đi vào tế bào. Sự trao đổi tích cực này nhờ bơm H+- K+ - ATPase (gọi là bơm proton). Ion Na+ cũng được vận chuyển tích cực từ kênh vào tế bào nhờ bơm Na+-ATPase. Như vậy hầu hết ion K+ và ion Na+ khuếch tán vào kênh ở bước (1) đã được tái hấp thu vào tế bào. Tại kênh, ion H+ kết hợp với ion Cl- để tạo thành HCl và được giải phóng ngay vào lòng ống tuyến sinh acid.

(3) Nước từ dịch ngoại bào đi qua tế bào vào kênh để cân bằng áp suất thẩm thấu.

(4) Ion HCO₃^- khuếch tán từ tế bào vào dịch ngoại bào để trao đổi với ion Cl-. Ion Cl- vào tế bào rồi được khuếch tán vào kênh. Ở dịch ngoại bào ion HCO3- kết hợp với ion Na+ tạo thành NaHCO₃.
Kết quả là khi HCl được bài tiết vào lòng ống tuyến dạ dày thì NaHCO₃ được đưa thêm vào máu. Vì vậy sau một bữa ăn no, pH của máu có thể tăng lên.

- Vai trò của HCl:

+ Tạo pH cần thiết để hoạt hoá pepsinogen.

+ Tạo pH tối thuận cho pepsin hoạt động.

+ Sát khuẩn: Tiêu diệt các vi khuẩn có trong thức ăn. Những người bài tiết ít HCl dễ bị nhiễm khuẩn đường tiêu hoá.

+ Phá vỡ lớp vỏ bọc sợi cơ thịt.

+ Thuỷ phân cellulose ở thực vật non.

+ Tham gia cơ chế đóng mở môn vị và tâm vị.

3. Sự bài tiết và vai trò của nhóm enzym tiêu hoá.

- Pepsin: Tế bào chính của tuyến sinh acid và tế bào nhày của tuyến môn vị bài tiết pepsinogen không hoạt động. Ngay khi pepsinogen tiếp xúc với HCl, đặc biệt khi chúng tiếp xúc với một ít pepsin được tạo ra trước đó cộng thêm HCl chúng được hoạt hoá thành pepsin.

Pepsin hoạt động mạnh nhất ở pH từ 2 đến 3 và bị bất hoạt ở pH>5. Pepsin là một endopeptidase có tác dụng thuỷ phân protein thành proteose, pepton và polypeptid. Pepsin cũng có khả năng tiêu hoá collagen, thành phần chủ yếu của mô liên kết giữa các tế bào của thịt. Chỉ khi các sợi collagen bị tiêu hoá thì các enzym tiêu hoá khác mới thấm được vào thịt và tiêu hoá protein. Pepsin tiêu hoá khoảng 10 đến 20% protein thức ăn.

- Lipase của dịch vị có cùng nguồn gốc với pepsinogen. Mỗi ngày chúng ta ăn khoảng 60 đến 100g lipid. Lipid gồm triglycerid (chiếm 90%), cholesterol ester, phospholipid và một số ít các loại vitamin tan trong mỡ.

Lipase dịch vị là một enzym yếu và chỉ tác dụng trên những lipid đã nhũ tương hoá như lipid của sữa, trứng. Lipase dịch vị phân giải triglycerid thành acid béo và diglycerid. pH tối thuận của lipase dịch vị nằm trong khoảng từ 4 đến 6. Acid béo được giải phóng ở dạ dày sẽ kích thích niêm mạc tá tràng bài tiết hormon cholecystokinin. Hormon này kích thích tụy bài tiết lipase.

4. Sự bài tiết và vai trò của yếu tố nội

Yếu tố nội do tế bào viền bài tiết cùng với HCl. Yếu tố nội rất cần cho sự hấp thu sinh tố B12 ở hồi tràng. Trong bệnh viêm dạ dày mạn tính, teo niêm mạc dạ dày, tế bào viền bị phá huỷ, bệnh nhân không chỉ bị vô toan  mà còn bị thiếu máu ác tính vì vitamin B12 rất cần cho sự chín của hồng cầu ở tuỷ xương (xem Bài 7. Sinh lý học máu).

5. Sự bài tiết và vai trò của chất nhày

Chất nhày do các tế bào tuyến tâm vị, tuyến môn vị và tế bào cổ của tuyến sinh acid bài tiết. Ngoài ra, trên toàn bộ bề mặt của niêm mạc, ở giữa các tuyến, có một lớp tế bào nhày gọi là tế bào nhày bề mặt. Các tế bào nhày bề mặt bài tiết chất nhày quánh và kiềm, không hoà tan, tạo thành một lớp gel nhày, dầy trên 1 milimét bao phủ niêm mạc dạ dày.

Chất nhày gồm các phân tử glycoprotein giàu carbohydrat, các phân tử phospholipid và acid nucleic. Màng chất nhày dai và kiềm này bảo vệ niêm mạc dạ dày và tá tràng khỏi tác dụng ăn mòn và tiêu hoá của HCl và pepsin. Bình thường sự bài tiết chất nhày và bài tiết HCl, pepsin tương đương với nhau nên dịch vị có thể tiêu hoá thức ăn nhưng lại không thể tiêu hoá được bản thân dạ dày, tá tràng.

Khi bài tiết chất nhày giảm sút, niêm mạc dạ dày dễ bị ăn mòn, gây hội chứng viêm loét dạ dày. Chất nhày cũng có tác dụng bôi trơn làm cho thức ăn được vận chuyển dễ dàng.

Chất nhày được bài tiết khi có các kích thích cơ học (thức ăn chạm vào niêm mạc) hoặc kích thích hoá học (acetylcholin, prostaglandin…). Ngược lại, cortisol và aspirin ức chế bài tiết chất nhày.

6. Điều hoà bài tiết dịch vị

Giữa các bữa ăn, dạ dày vẫn bài tiết khoảng vài mililít dịch vị/1 giờ. Đó là dịch vị cơ sở gồm chủ yếu là chất nhày, một ít pepsinogen và hầu như không có acid.

Khi ăn, dịch vị được điều hoà theo cơ chế thần kinh và hormon.

- Cơ chế thần kinh.

+ Dây X đóng vai trò kích thích bài tiết dịch vị thông qua phản xạ dài dây X - dây X (vago vagal reflex): Xung động từ niêm mạc dạ dày theo nhánh cảm giác của dây X đến thân não rồi truyền về theo nhánh vận động của dây X, phân nhánh vào đám rối thần kinh Meissner. Từ đây có các sợi đi đến các tuyến dạ dày.

+ Hệ thần kinh ruột (đám rối Meissner) kích thích bài tiết dịch vị thông qua các phản xạ tại chỗ (phản xạ ngắn) tại thành dạ dày.

Tất cả các tận cùng thần kinh cholinergic của dây X và hệ thần kinh ruột đều giải phóng ra chất truyền đạt thần kinh acetylcholin, riêng các sợi thần kinh đến tế bào G giải phóng ra chất truyền đạt thần kinh GRP (gastrin-releasing peptide). Acetylcholin kích thích tế bào viền bài tiết HCl, tế bào chính bài tiết pepsinogen và tế bào cổ bài tiết chất nhày. GRP kích thích tế bào G của niêm mạc dạ dày và tá tràng bài tiết gastrin.

Những tín hiệu kích thích khởi động các phản xạ dài và phản xạ tại chỗ xuất phát từ não, đặc biệt là hệ viền rồi theo dây X đến dạ dày.

- Cơ chế hormon - Vai trò của gastrin và histamin.

+ Gastrin do các tế bào G vùng hang và tá tràng bài tiết dưới tác dụng kích thích của dây X, của sự căng dạ dày và sự có mặt của polypeptid trong dạ dày.
Sau khi được bài tiết, gastrin sẽ theo máu đến các tuyến sinh acid ở đáy và thân dạ dày. Tác dụng chủ yếu của gastrin là kích thích tế bào viền bài tiết HCl. Gastrin cũng kích thích tế bào chính bài tiết pepsinogen nhưng ở mức độ thấp hơn nhiều. Sự bài tiết pepsinogen chủ yếu chịu tác dụng của acetylcholin.

+ Histamin: Histamin do các tế bào ưa crôm ở phần đáy của tuyến sinh acid bài tiết. Khi có mặt acid trong dạ dày, một lượng nhỏ histamin được bài tiết liên tục trong niêm mạc dạ dày. Histamin gắn với receptor H2 trên tế bào viền và kích thích tế bào này bài tiết HCl. Histamin có tác dụng hiệp đồng với gastrin và acetylcholin trên tế bào viền: Khi cả 3 chất tác động đồng thời, sự có mặt của histamin với số lượng rất nhỏ cũng làm tăng bài tiết HCl của tế bào viền lên rất nhiều. Nếu ức chế tác dụng của histamin bằng thuốc phong toả receptor H2 của histamin (cimetidine) thì cả gastrin và acetylcholin chỉ gây bài tiết một lượng nhỏ HCl.

+ Một số hormon khác cũng ảnh hưởng đến bài tiết dịch vị: (1) Hormon tuỷ thượng thận adrenalin và noradrenalin làm giảm bài tiết dịch vị, (2) cortioid làm tăng bài tiết HCl và pepsin nhưng làm giảm bài tiết chất nhày. Điều trị corticoid kéo dài có thể gây loét hoặc chảy máu dạ dày.

- Tác dụng của sự thừa acid lên bài tiết dịch vị.

Khi độ acid của dịch vị tăng cao (pH<3) cơ chế gastrin sẽ ngừng hoạt động do hai nguyên nhân: (1) Độ acid qúa cao làm giảm hoặc ngừng bài tiết gastrin, (2) quá nhiều acid trong dạ dày gây phản xạ thần kinh ức chế để giảm bài tiết dịch vị. Sự ức chế ngược này đóng vai trò rất quan trọng trong việc bảo vệ dạ dày chống lại độ acid quá cao có thể dẫn tới loét dạ dày và duy trì pH tối thuận cho hoạt động của pepsin.

Hai cơ chế thần kinh và hormon bổ sung cho nhau, điều hoà lẫn nhau để kiểm soát sự bài tiết dịch vị.

7. Các giai đoạn bài tiết dịch vị

Sự bài tiết dịch vị đáp ứng với một bữa ăn được chia thành ba giai đoạn: Giai đoạn đầu, giai đoạn dạ dày và giai đoạn ruột. Ba giai đoạn này gối lên nhau hoà vào nhau để kích thích bài tiết dịch vị khi thức ăn chưa vào dạ dày, ở trong dạ dày hoặc đã xuống ruột.

- Giai đoạn đầu diễn ra trước khi thức ăn vào dạ dày. Khi ta ngửi, nhìn, nếm thậm chí mới nghĩ đến thức ăn hoặc đang nhai, nuốt thức ăn thì dịch vị đã bài tiết. Ăn càng ngon miệng, cường độ bài tiết dịch vị càng mạnh. Bài tiết dịch vị ở giai đoạn này theo cơ chế phản xạ không điều kiện và phản xạ có điều kiện. Cả hai đều có đường truyền ra là dây X. Các trạng thái tâm lý cũng ảnh hưởng rõ rệt đến bài tiết dịch vị: Giận dữ, hằn học làm tăng bài tiết; sợ hãi, lo âu làm giảm bài tiết. Dịch vị giai đoạn đầu chiếm khoảng 20% dịch vị toàn bữa ăn.

- Giai đoạn dạ dày: Khi thức ăn vào dạ dày, được nhào trộn và tiêu hoá trong dạ dày thì các tín hiệu kích thích từ dạ dày sẽ khởi động các phản xạ dây X, phản xạ tại chỗ và các cơ chế giải phóng gastrin, histamin. Cả hai cơ chế thần kinh và hormon phối hợp với nhau làm cho dịch vị được bài tiết liên tục trong suốt thời gian thức ăn lưu giữ ở dạ dày. Lượng dịch vị bài tiết trong giai đoạn này chiếm khoảng 70% dịch vị toàn bữa ăn.

- Giai đoạn ruột: Thức ăn vào ruột non làm căng tá tràng, đồng thời HCl và các sản phẩm tiêu hoá protein trong vị trấp sẽ kích thích niêm mạc tá tràng giải phóng một lượng nhỏ gastrin. Gastrin theo máu đến kích thích các tuyến sinh acid của dạ dày bài tiết dịch vị. Dịch vị bài tiết trong giai đoạn ruột chỉ chiếm khoảng 10% dịch vị toàn bữa ăn.

- Sự ức chế bài tiết dịch vị của ruột: Trong một số điều kiện, các yếu tố ức chế bài tiết dịch vị của ruột có thể mạnh hơn các yếu tố kích thích. Ví dụ, khi vị trấp được đưa xuống tá tràng quá nhiều thì sự căng quá mức của ruột non cùng với các thành phần có trong vị trấp sẽ khởi động các phản xạ ruột - dạ dày để ức chế bài tiết dịch vị. Các tín hiệu trên cũng kích thích niêm mạc tá tràng và hỗng tràng bài tiết các hormon cholecystokinin, secretin, GIP có tác dụng ức chế bài tiết dịch vị, đặc biệt cholecystokinin còn có tác dụng ngăn cản sự thoát vị trấp từ dạ dày xuống tá tràng.

►Kết quả tiêu hoá ở dạ dày
►Hấp thu ở dạ dày