Želudačna sekrecija i regulacija

Želudačni sekret priprema sadržaj za dalju digestiju i istovremeno zahtijeva zaštitu sopstvene sluznice. Kiselina, pepsinogen, unutrašnji faktor i sluz nastaju u različitim ćelijama. Njihov izlaz se usklađuje sa obrokom, neuralnom pripremom i povratnim signalima iz želuca i crijeva. Zbog toga sekrecija nije samo odgovor na trenutno rastezanje zida.

Različite ćelije i zadaci

Parijetalne ćelije oksintičnog područja stvaraju HCl i unutrašnji faktor. Glavne ćelije daju pepsinogen, a površinske i druge mukozne ćelije podržavaju zaštitni sekret. Antralne G ćelije oslobađaju gastrin, dok ECL ćelije daju histamin koji lokalno podstiče parijetalni odgovor.

Pepsinogen je neaktivni prethodnik. Kiselo okruženje omogućava njegovu aktivaciju i djelovanje pepsina na proteine. Želudačni korak započinje obradu, dok pankreasni i crijevni enzimi kasnije dovršavaju znatan dio digestije. Smanjena kiselina zato ne znači da su svi enzimski putevi cijelog trakta potpuno ugašeni.

Unutrašnji faktor ima drugačiji zadatak od kiseline: podržava kasniju apsorpciju vitamina B12 u ileumu. Dvije funkcije potiču iz iste ćelijske vrste, pa njen gubitak može dati i digestivne i udaljene nutritivne posljedice. Apsorpcija B12 se ne odvija jednostavno na mjestu njegovog želudačnog vezivanja.

Kako parijetalna ćelija izdvaja kiselinu

H+-K+-ATPaza u apikalnom sekretornom području prenosi H+ prema lumenu uz razmjenu sa kalijumom. Dostupni kalijum se reciklira kroz povezane puteve, a pumpa koristi energiju ATP. Hlorid napušta ćeliju apikalno, pa zajedno sa H+ daje kiseli sekret.

Unutarćelijske reakcije CO2 i vode, podržane karboanhidrazom, daju acidobazne komponente. Bikarbonat izlazi bazolateralno u krv u vezi sa unosom hlorida. Tako sekrecija kiseline u lumen ima odgovarajući alkalni doprinos venskoj krvi, poznat kao alkalni talas.

Voda prati osmotski izlaz jona. Velika luminalna kiselost zahtijeva aktivan transport i odvajanje apikalnog od bazolateralnog puta. To nije jednostavna pasivna difuzija slobodnih H+ iz krvi. Polaritet ćelije omogućava da isti organ pošalje kiselinu na jednu, a bikarbonat na drugu stranu.

Tri glavna podsticaja

Acetilholin, gastrin i histamin pojačavaju sekreciju povezanim putevima. Muskarinski i gastrinski receptori uključuju kalcijumske signalne komponente, dok H2 histaminski put koristi cAMP. Njihova istovremena aktivacija može dati veći odgovor nego pojedinačni stimulusi posmatrani nezavisno.

Gastrin djeluje i preko ECL histamina, pa endokrini signal pojačava lokalnu parakrinu podršku. Vagalni uticaj uključuje neposredni parijetalni podsticaj i GRP-zavisno oslobađanje gastrina iz G ćelija. Nije opravdano svaki vagalni učinak nazvati isključivo acetilholinskim djelovanjem na istu metu.

Povratna kontrola ograničava ovaj pogon. Veća antralna kiselost i somatostatinski signal smanjuju gastrinsko podsticanje. Obrok privremeno mijenja luminalno puferovanje i donosi peptidne stimulanse. Kako se obrada razvija, odnos podsticaja i kočenja se mijenja.

Faze sekrecije

Cefalična kontrola povezuje očekivanje, čulne ulaze i početnu obradu sa vagalnim odgovorom. Gastrična faza uključuje rastezanje, lokalne i duže reflekse i proteinske produkte. Podjela opisuje dominantni izvor ulaza, a ne strogo razdvojene vremenske kutije koje se nikada ne preklapaju.

Crijevni sadržaj može dati ograničene podsticaje, ali važan je kasniji inhibitorni odgovor. Kiseli, masni ili osmotski zahtjevan sadržaj pokreće enterogastrične i hormonske signale, uključujući sekretin. Time se kiselinski dovod povezuje sa duodenalnom sposobnošću neutralizacije i obrade.

Zaštita sluznice

Sluz sa bikarbonatom održava povoljnije okruženje neposredno uz epitel nego u centralnom lumenu. Ćelijske veze, lokalni protok i održavanje epitela doprinose zaštiti. Ona ne znači da je sluznica izložena potpuno istom pH kao čitav sadržaj, niti da je sama količina kiseline jedina odrednica oštećenja.

Prostaglandinski i lokalni signali podržavaju zaštitne funkcije. Kisela i proteolitička aktivnost može biti korisna za sadržaj, ali štetna kada epitelna barijera izgubi sposobnost održavanja lokalnih uslova. Sekretorni i zaštitni dio zato moraju biti posmatrani zajedno.

Sluznica se stalno održava i obnavlja. Zaštitni sekret i krvni dovod podržavaju ovu sposobnost, dok luminalna kiselost opisuje samo jedan dio uslova. Integritet barijere zato mora biti procijenjen kao aktivna funkcija epitela.

Zapamti

H+-K+-ATPaza daje apikalni acidni izlaz, a bazolateralni bikarbonat alkalni talas. ACh, gastrin i histamin se pojačavaju. Negativna povratna sprega i sluz-bikarbonatna zaštita ograničavaju posljedice sekretornog rada.