Żołądek

💊 Sok żołądkowy – mieszanina trzech wydzielin, wytworzonych oddzielnie przez trzy różne komórki gruczołowe błony śluzowej

• komórki okładzinowe (wydzielina okładzinowa)
  • kwas solny
  • H₂O
  • czynnik wewnętrzny wiążący witaminę B₁₂
• komórki główne (wydzielina nieokładzinowa)
  • pepsynogen
  • niewielka ilość płynu o składzie zbliżonym do płynu pozakomórkowego
• komórki śluzowe nabłonka powierzchni
  • śluz o strukturze żelu

💊 Błona śluzowa

• liczne fałdy, wyniosłości, pola z dołeczkami, do których uchodzą gruczoły żołądkowe
• warstwy
  • nabłonek powierzchniowy
  • warstwa gruczołowa
  • blaszka mięśniowa śluzówki

💊 Gruczoły

• wpustowe (część wpustowa)
• właściwe/trawieńcowe (dno i trzon)
• odźwiernikowe (część odźwiernikowa)

💊 Gruczoły właściwe

• komórki główne
  • trzon, podstawa gruczołów właściwych
  • obfita siateczka endoplazmatyczna
  • silnie rozwinięty aparat Golgiego
• komórki okładzinowe
  • trzon, szyjka gruczołów właściwych
  • ułożone obwodowo w stosunku do światła gruczołu
  • liczne mitochondria
  • system tabularno-pęcherzykowy z wieloma kanalikami wewnątrzkomórkowymi wyposażonymi w mikrokosmki
  • w cytoplazmie komórek znajduje się anhydraza węglanowa i cyklaza adenylowa, a w obrębie błony pokrywającej mikrokosmki i kanaliki wewnątrzkomórkowe znajduje się H⁺-K⁺-ATP-aza, stanowiąca główny element antytransportera protonowo-potasowego (pompa potasowa), odpowiedzialnego za wypompowywanie H⁺ do wewnątrz komórek okładzinowych i transport K⁺ w przeciwnym kierunki
  • pod wpływem pobudzenia przez histaminę oraz gastrynę i Ach uwalnianych w pobliżu komórek okładzinowych, następuje gwałtowne wbudowywanie rurek i pęcherzyków w błonę kanalików wewnątrzkomórkowych i powstają tam liczne mikrokosmki, przez co wielokrotnie zwiększa się powierzchnia kanalików śródkomórkowych. Ten system tabularno-pęcherzykowy stanowi właściwe miejsce pompy protonowej
• komórki niezróżnicowane i śluzowe szyjki (w tym macierzyste pnia)
  • strefa regeneracyjna gruczołów
  • dają początek nowym komórkom
  • zmieniają się w komórki główne lub okładzinowe
• komórki wewnątrzwydzielnicze – heterogenna grupa komórek srebrochłonnych, należących do rozsianych komórek serii APUD
  • komórki enterochromafinowe (EC) – wytwarzają i wydzielają serotoninę i motylinę
  • komórki G ➡️ somatostatyna
  • substancja P, wazoaktywny peptyd jelitowy (VIP), peptyd uwalniający gastrynę (GPR), enkefalina – obecne w neuronach pozazwojowych układu autonomicznego żołądka i jelit, uwalniane podczas stymulacji tych neuronów
  • komórki tuczne (ECL) – występują w pobliżu komórek okładzinowych
    – tworzą histaminę z L-histydyny przy udziale dekarboksylazy histydynowej
    – magazynują i wydzielają histaminę pod wpływem gastryny i Ach
  • komórki G ( część antralna) – wytwarzają, magazynują i wydzielają do krwi gastrynę

💊 Gastryna – główny hormon pobudzający wydzielanie żołądkowe H⁺ poprzez stymulację uwalnianej parakrynnie histaminy i komórek ECL, jak i w wyniku bezpośredniego pobudzenia komórek okładzinowych

💊 Wymiana nabłonka powierzchni (2-6 dni)

• pobudzana przez hormon wzrostu, gastrynę, transformujący czynnik wzrostu (TGFα) i epidermalny czynnik wzrostu (EGF) oraz poliaminy

💊 Bariera żołądkowa – zdolność żołądka do zapobiegania szybkiemu przenikaniu jonów H⁺ z jego światła do krwi i Na⁺ w kierunku przeciwnym

💊 Hipoteza dwu komponentów – komórki okładzinowe wydzielają jony H+ o stałym stężeniu (ok.170 mmol/L). Objętość tej wydzieliny zmienia się zależnie od stopnia pobudzenia wydzielniczego, chociaż jej skład jest taki sam. Wydzielina nieokładzinowa produkowana przez komórki inne niż okładzinowe, mają stałą objętość i względnie stały skład, niezależnie od stopnia stymulacji.

• przy małej objętości soku przeważa wydzielina nieokładzinowa z głównymi składnikami : Na⁺,K⁺,Cl^–,HCO3^-, natomiast przy dużej objętości wzrasta głównie stężenie H⁺,K⁺,Cl^–

💊 Proces wydzielania H⁺

1. wytwarzanie H+ – śródkomórkowa hydroliza wody do H⁺ i OH­^–
   HOH ➡️ OH^– + H⁺

      synteza kwasu węglowego, katalizowana przez anhydrazę węglanową
OH^– + CO₂ ➡️ HCO₃^–

1. aktywny transport H⁺ przez błonę pokrywającą kanaliki śródkomórkowe komórek okładzinowych
   • przy udziale transporterów w błonie systemu tabularno-pęcherzykowego
   • wbrew gradientowi elektrochemicznemu
   • wymaga energii (ATP) ➡️ transport jonów H⁺ z cytoplazmy do światła kanalików śródkomórkowych, odbywa się przez pompę protonową (oprócz ATP wymaga K⁺ i Cl^– )

W czasie, gdy wydzielane są jony H⁺, powstające aniony HCO₃^– dyfundują na zasadzie wymiany z Cl^– do płynu zewnątrzkomórkowego i dalej do krwi w ilości identycznej jak ilość wydzielanego H⁺

💊 W mechanizmach wydzielania H⁺ przez komórki okładzinowe biorą udział swoiste receptory tych komórek reagujące na działanie histaminy (receptor histaminowy H₂), acetylocholiny (receptor muskarynowy M) i gastryny (receptor gastrynowy)

• pobudzenie receptorów H₂ – wzmaga się aktywność cyklazy adenylowej i wzrasta w komórce stężenie cAMP, służącego jako drugi przekaźnik śródkomórkowy
• pobudzenie receptorów M/gastrynowych – wzrost stężenia IP₃, a w następstwie stężenia Ca²⁺

💊 cAMP i Ca²⁺ – śródkomórkowe przekaźniki aktywujące odpowiednie kinazy białkowe i wydzielanie jonów H⁺

💊 Cl^–

• wydzielane do soku żołądkowego wbrew gradientowi stężeń przy udziale pompy chlorkowej sprzężonej z pompą protonową
• w warunkach spoczynkowych czynny transport Cl^– przewyższa czynny transport  H⁺  ➡️ różnica potencjału transśluzówkowego (PD) – z ujemną elektrycznie powierzchną wydzielniczą i dodatnią powierzchnią surowiczą śluzówki

💊 H₂O

• przenika do światła żołądka biernie z osocza i płynu tkankowego przez błonę boczno-przypodstawną do komórek wydzielniczych
• siłą napędową przepływu wody przez komórki jest odpowiedni gradient ciśnień hydrostatycznych pomiędzy nośnikami a wnętrzem komórki

💊 Wydzielanie pepsyny

• pepsynogeny – nieczynne zymogeny
  • powstają i gromadzą się w komórkach głównych gruczołów trawieńcowych (pepsynogeny gr. I) i w komórkach śluzowych nabłonka pokrywającego antrum i dwunastnicę (pepsynogeny gr. II)
  • w spoczynku gromadzą się ziarnistościach zymogennych
  • po pobudzeniu komórek wydzielają się do światła gruczołów, gdzie ulegają aktywacji pod wpływem H⁺, co powoduje wzrost aktywności pepsyny w soku żołądkowym oraz wyrównane wzmożenie syntezy pepsynogenów w komórkach głównych
  • w obecności kwasu ulegają uaktywnieniu do pepsyn ( wymagane pH poniżej 5, przy pH poniżej 2 proces uaktywnienia pepsynogenu na pepsynę zachodzi autokatalitycznie pod wpływem samej pepsyny)
• bodźce pobudzające wydzielanie pepsynogenów
  • faza głowowa (rzekome karmienie, hipoglikemia insulinowa)
  • obecność pokarmu w żołądku
  • pobudzenie cholinergiczne komórek peptycznych, wywołane rozciąganiem żołądka
  • zakwaszenie błony śluzowej lub działanie sekretyny na komórki główne

💊 Czynnik wewnętrzny IF

• mikroproteid, wydzielany przez komórki okładzinowe
• niezbędny do prawidłowego wchłaniania witaminy B₁₂ z jelit – wiąże B₁₂ i przenosi do miejsca wchłaniania w końcowym odcinku jelita krętego
• wydziela się pod wpływem gastryny, histaminy lub insuliny

💊 Gastryna

• hormon heterogenny, występujący w kilku postaciach molekularnych charakteryzujących się obecnością tego samego amidu C-końcowego (Trp-Met-Asp-Phe-NH₂)
• 17 – aminokwasowa mała gastryna (G-17)
  • wydzielana przez komórki G antrum żołądka
  • stanowi 90% zawartości gastryny w błonie śluzowej antrum
  • pochodzi od prohormonu (pro-G-17)
  • reszta tyrozylowa gastryny w postaci 17 może być zestryfikowana kwasem siarkowym i występuje wtedy jako gastryna I (G-I) lub może nie posiadać gr. siarczanowej i występować jako gastryna II (G-II)

• 34 – aminokwasowa duża gastryna (G-34)
  • główna postać gastryny w osoczu krwi na czczo
  • pochodzi od prohormonu pro-G-34
• minigastryna G-14
• peptyd 4 – aminokwasowa (G-4)

💊 Uwalnianie gastryny

• rozpoczyna się w fazie głowowej – pośredniczy w tym peptyd uwalniający gastrynę GPR
• faza żołądkowa
  • największe uwalnianie gastryny
  • związane zarówno z uwalnianiem GPR, jak i bezpośrednim działaniem produktów białek, kawy bezkofeinowej, wina, piwa i jonów Ca²⁺ na komórki G
  • rozciąganie żołądka aktywuje śródścienne odruchy cholinergiczne pobudzające komórki G
• faza jelitowa
  • zachodzi pod wpływem produktów trawienia białek i GPR
• uwalnianie gastryny ulega redukcji po zakwaszeniu (pH < 3 ) błony śluzowej części odźwiernikowej żołądka, a całkowite zahamowanie komórek G przypada na pH = 1 ➡️ AUTOREGULACJA ANTRALNA (wiąże się z uwalnianiem somatostatyny z komórek D i jej hamowaniu parakrynnym komórek G)

💊 Działanie gastryny

• silne pobudzenie wydzielania żołądkowego H⁺
• pobudzenie proliferacji komórek błony śluzowej proksymalnej części żołądka i dwunastnicy oraz jelita grubego
• pobudza sekrecję H⁺ z komórek okładzinowych, przez stymulację komórek ECL i uwalnianie histaminy na H₂ (receptory tych komórek okładzinowych)
• wzmożenie aktywności motorycznej przewodu pokarmowego
• tonicznie kurczy się mięsień dolnego zwieracza przełyku i zwieracza odźwiernika
• zahamowaniu ulega skurcz zwieracza krętniczo-kątniczego i zwieracza bańki wątrobowo-trzustkowego (zwieracz Oddiego)

Gastryna jest inaktywowana głównie w nerkach i jelicie cienkim (miejscem inaktywacji enzymatycznej są naczynia włosowate)

💊 Acetylocholina

• neurotransmiter zwojów autonomicznych i pozazwojowych zakończeń przywspółczulnych
• jej działanie na wydzielanie żołądkowe odbywa się trójtorowo
  1. przez pobudzenie komórek okładzinowych za pośrednictwem receptorów M1
  2. pobudzenie uwalniania histaminy z komórek ECL poprzez receptory M1
  3. hamowanie uwalniania somatostatyny przez komórki D

💊 Histamina

• jeden z najsilniejszych bodźców wydzielania kwasu solnego
• znajduje się w dużym stężeniu w śluzówce obszaru gruczołów trawieńcowych
• śluzówka żołądka głównie w obrębie komórek ECL wykazuje obecność dekarboksylazy histydynowej, kluczowego enzymu w syntezie histaminy z histydyny, którego aktywność wzrasta po pokarmie, stosowaniu gastryny i pobudzeniu nerwów błędnych
• gastryna stymuluje komórki ECL do uwalniania histaminy
• pochodne metylowe histaminy są znacznie silniejszymi bodźcami wydzielniczymi
• sokopędne wydzielanie histaminy można zahamować przez blokadę receptorów histaminowych H₂

💊 Ca ²⁺

• pobudzający wpływ na wydzielanie żołądkowe
• ułatwiają uwalnianie gastryny
• potęgują działanie bodźców, stymulujących bezpośrednio gruczoły żołądkowe

💊 Wydzielanie żołądkowe H⁺

• Podstawowe – okres między trawienny – jest wynikiem spontanicznego uwalniania Ach z zakończeń nerwowych, gastryny z komórek G i histaminy z komórek ECL z błony śluzowej
• Po posiłku

💊 Fazy wydzielania trawiennego

1. głowowa (ok. 20%)
   • pobudzenie żołądka przez bodźce pokarmowe, działające na receptory okolic głowy – uruchamiają bezwarunkowe i warunkowe odruchy pokarmowe, aktywujące wydzielanie z gruczołów trawiennych żołądka i trzustki, za pośrednictwem nerwów błędnych
   • wydzielanie żołądkowe rozpoczyna się po 5-7 minutowym okresie utajenia i utrzymuje się przez 2-3 godziny
   • wydzielina fazy głowowej – wysokie stężenie kwasu żołądkowego i pepsyny
   • stymuluje również do wydzielania komórki G, za pośrednictwem GRP
2. żołądkowa
   • wydzielanie żołądkowe rozpoczyna się w momencie dostania pokarmu do żołądka i utrzymuje się przez 3-5 godzin
   • obfite wydzielanie soku żołądkowego o wysokiej zawartości H⁺, towarzyszy temu obfite uwalnianie gastryny i wzrost tego hormonu we krwi
   • pokarm białkowy – najsilniejszy bodziec fazy żołądkowej (pobudza wydzielanie żołądkowe głównie przez uwalnianie gastryny, w czym pośredniczą 3 mechanizmy:
     1. rozciąganie części odźwiernikowej i trzonowej żołądka, aktywujące odpowiednie odruchy śródścienne i długie wago-wagalne, stymulujące cholinergiczne komórki G
     2. alkalizacja powierzchni błony śluzowej części odźwiernikowej, potęgująca tę stymulację komórek G, przez rozciąganie żołądka
     3. działanie chemicznie swoistych substancji pokarmowych, bezpośrednio na komórki G
   • uwalnianie gastryny wzmaga się także w fazie żołądkowej pod wpływem GRP uwalnianego z neuronów peptydergicznych, pobudzanych dzięki odruchom wago-wagalnym
3. jelitowa
   • rozpoczyna się w chwili przejścia pokarmu z żołądka do dwunastnicy i jelita cienkiego
   • pośredniczą w niej krótkie, śródścienne i długie wago-wagalne odruchy, uruchomione przez rozciąganie dwunastnicy pokarmem
   • pokarm białkowy w dwunastnicy i w jelicie drażni komórki G i pobudza je do niewielkiego uwalniania gastryny
   • dwunastnica uwalnia pod wpływem pokarmu enterooksyntynę – hormon pobudzający bezpośrednio komórki okładzinowe do wydzielania H+
   • wchłanianie z jelit aminokwasy również działają pobudzająco na wydzielanie żołądkowe, przez pobudzenie komórek ECL i uwalnianie histaminy

💊 Hamowanie wydzielania żołądkowego – wydzielanie żołądkowe kwasu solnego ustaje w okresie między trawiennym z powodu braku bodźca pokarmowego lub w wyniku hamowania czynnego (ośrodkowe, odźwiernikowe, dwunastnicze).

💊 Hamowanie ośrodkowe

• jest warunkiem zaniku łaknienia, sterowanego przez ośrodek głodu w podwzgórzu
• osłabia fazę głowową i zmniejsza wydzielanie żołądkowe

💊 Hamowanie odźwiernikowe

• zachodzi we wszystkich fazach wydzielniczych, gdy śluzówka obszaru gruczołów odźwiernikowych ulegnie zakwaszeniu poniżej pH = 3 – hamujący wpływ H+ na uwalnianie gastryny w antrum poprzez wzmożone uwalnianie somatostatyny przez komórki G (somatostatyna hamuje również bezpośrednio gruczoły trawienne, uczestnicząc w mechanizmach autoregulacji wydzielania żołądkowego)

💊 Hamowanie dwunastnicze

• powstaje po zakwaszeniu błony śluzowej dwunastnicy lub po zadziałaniu na nią produktów lipolitycznych, kwasów tłuszczowych oraz roztworów hipertonicznych soli i glukozy
• hamowanie wywołane zakwaszeniem – jest wynikiem aktywacji hamującego odruchu dwunastniczo-żołądkowego oraz uwalniania ze śluzówki substancji hamowanych (jak somatostatyna, sekretyna, GIP, CCK)
• tłuszcze i produkty lipazy wywołują zahamowanie wydzielania żołądkowego na drodze odruchowej oraz przez uwalnianie z dwunastnicy hormonów (sekretyny i CCK – efekt hamujący tłuszczów na wydzielanie H⁺ w żołądku)