Часть IV. Физиология систем внутренних органов

Секреция соляной кислоты. Соляную кислоту (HCl) вырабатывают париетальные клетки, имеющие мощную систему внутриклеточных канальцев (рис. 24.14), значительно увеличивающих секреторную поверхность. В спокойном состоянии желудка секреция соляной кислоты составляет лишь 10–15% максимально возможной (рН около 1,5).

Синтез соляной кислоты представляет собой сложный процесс. За счет соляной кислоты рН желудочного сока может составлять 1,5–1,8, соответственно концентрация ее достигает 150–160 мэкв/л. Вне секреторной активности цитоплазма обкладочной клетки имеет многочисленные трубочки-пузырьки и внутриклеточные канальцы, открывающиеся в просвет собственных желез.

В период активности трубочки-пузырьки вытягиваются в микроворсинки в направлении внутриклеточных канальцев, которые расширяются. Таким образом, возрастает поверхность соприкосновения мембраны обкладочных клеток с секреторными канальцами и, в конечном счете, с протоками желез. В микроворсинках (см. рис. 24.14) содержатся ферменты, участвующие в секреции компонентов соляной кислоты (карбоангидраза, Н+,K+-АТФазы).

Для нейтрализации ОН– внутри обкладочных клеток используется СО2. При этом образующиеся анионы НСО3 удаляются в кровь. Активный транспорт Н+ в просвет секреторных канальцев катализируется Н+,K+-АТФазой. В обмен на водородные ионы из просвета канальцев внутрь обкладочных клеток активно транспортируется K+. Внутри клетки концентрация ионов Na+ и K+ контролируется Na+,K+-АТФазой. Этот фермент сконцентрирован в основном на базальной мембране клеток (см. рис. 24.14).

По отношению к крови заряд поверхности протоков собственных желез желудка отрицательный (–70...–80 м) благодаря интенсивному транспорту ионов хлора в просвет протоков. При интенсивном синтезе обкладочными клетками Н+ в просвет протоков этот градиент несколько понижается (до –30...–40 мВ), но все же затрудняет проникновение Н+ в обратном направлении.

Регуляция секреции соляной кислоты. В регуляции секреции HCl принимают участие три вещества-активатора, для которых на мембране обкладочных клеток имеются рецепторы (рис. 24.15): гистамин из ECL- или Н-клеток действует через Н2-рецепторы; ацетилхолин, выделяющийся из нервных окончаний через мускариновые холинорецепторы (типа м3); гастрин, выделяющийся клетками привратника и двенадцатиперстной кишки.

Секреция гистамина стимулируется ацетилхолином, гастрином и продуктами переваривания белков (пептиды, некоторые аминокислоты, экстрактивные вещества мяса и овощей), но резко понижается при приближении содержимого пилорического отдела по рН к 1,0. Торможение секреции соляной кислоты вызывается секретином, холецистокинином, желудочным ингибирующим пептидом, ВИП, глюкагоном, нейротензином, соматостатином, АДГ,

Рис. 24.14. Париетальные клетки желудка: а — париетальная клетка в состоянии покоя и активированная; б — секреция HCl обкладочной клеткой

тиролиберином, энтерогастроном, кальцитонином, окситоцином, кологастроном, бульбогастроном, серотонином.

Гистамин выделяется энтерохромаффиноподобными (ЭХП) клетками, располагающимися 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.

Рис. 24.15. Регуляция секреции соляной кислоты: 1 — влияние различных факторов на желудочную секрецию; 2 — гуморальная стимуляция желудочной секреции; 3 — факторы, влияющие на выделение гастрина G-клетками антрального отдела; АЦХ — ацетилхолин; ЖИП — желудочный ингибирующий пептид; ПК — париетальная клетка; СС — соматостатин. Источник: С. Зильбернагль, А. Деспопулос (2013)

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. Биологическая активность обеих форм гастрина обусловлена C-концом пептида, -Try-Met-Asp-Phe(NH2). Эта последовательность аминокислотных остатков содержится также в синтетическом пентагастрине, BOC-β-Ala-TryMet-Asp-Phe(NH2), который вводится в организм для диагностики секреторной функции желудка.

Стимулом для высвобождения гастрина в кровь является прежде всего присутствие продуктов расщепления белков в желудке или в просвете двенадцатиперстной кишки. Эфферентные волокна блуждающего нерва также стимулируют высвобождение гастрина. Волокна парасимпатической нервной системы активируют G-клетки не напрямую, а через промежуточные нейроны, которые высвобождают гастринвысвобождающий пептид. Высвобождение гастрина в антральном отделе желудка затормаживается, когда значение pH желудочного сока снижается до уровня меньше 3; таким образом возникает отрицательная петля обратной связи, с помощью которой прекращается слишком сильная или слишком длительная секреция желудочного сока. С одной стороны, низкий уровень pH прямо тормозит G-клетки антрального отдела желудка (см. рис. 24.15), а с другой стороны, стимулирует D-клетки, которые высвобождают соматостатин. Впоследствии соматостатин оказывает тормозное действие на G-клетки (паракринное действие).

Регуляция секреции пепсиногена. Регуляция секреции пепсиногена пептидными клетками фундальных желез менее сложная, чем регуляция секреции кислоты. Регуляция главных клеток, секретирующих пепсиноген, осуществляется ацетилхолином и гистамином.

Слизисто-бикарбонатный барьер защищает слизистую оболочку от действия кислоты, пепсина и других потенциальных повреждающих агентов (рис. 24.16).

Слизь постоянно секретируется на внутреннюю поверхность стенки желудка.

Рис. 24.16. Слизисто-бикарбонатный барьер. Источник: Medical physiology ... (2016)

Бикарбонат (ионы НСО3–), секретируемый поверхностными слизистыми клетками, оказывает нейтрализующее действие.

pH. Слой слизи имеет градиент pH. На поверхности слоя слизи pH 2, а в примембранной части — более 7.

Разрушение барьера. При неблагоприятных условиях барьер разрушается в течение нескольких минут, происходят гибель клеток эпителия, отек и кровоизлияния в собственном слое слизистой оболочки. Известны факторы, неблагоприятные для поддержания барьера: нестероидные противовоспалительные препараты (например, ацетилсалициловая кислота, индометацин), этанол, соли желчных кислот, Helicobacter pylori — грамотрицательная бактерия, выживающая в кислой среде желудка. H. pylori поражает поверхностный эпителий желудка и разрушает барьер, способствуя развитию гастрита и язвенного дефекта стенки желудка. Этот микроорганизм выделяют у 70% больных язвенной болезнью желудка и у 90% больных язвой двенадцатиперстной кишки или антральным гастритом.