какие клетки желудка синтезируют соляную кислоту
Кислотность желудка
Врачи
Кислота, образующаяся в желудке, необходима для переваривания пищи, для усвоения железа, кальция, витамина В12 и некоторых лекарственных препаратов (например, тироксина и кетоконазола). Благодаря высокой кислотности желудочного сока уничтожаются проглоченные микроорганизмы, включая бактерии, вирусы. Таким образом предотвращается развитие инфекции, избыточный рост бактерий в тонкой кишке.
Однако чрезмерно высокие уровни секреции кислоты представляют опасность для целостности слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки. Поэтому секреция желудочной кислоты должна точно регулироваться и вырабатываться в соответствии с потребностями.
Кислоту производят париетальные клетки желудка. Их работу жестко контролируют многочисленные механизмы, включая блуждающий нерв, гастрин, гистамин, грелин, соматостатин, глюкагоноподобный пептид. Благодаря всем эти механизмам (часть из которых до сих пор до конца не изучена) обеспечивается правильная секреция соляной кислоты.
Сейчас же речь пойдет о повышенной кислотности желудка.
Существует несколько причин повышения кислотности желудка:
Итак, чем же опасна повышенная кислотность желудка и зачем нам вообще эта информация?
Проявления повышенной кислотности желудка могут быть следующие:
В 1910 году была признана концепция: “Нет кислоты — нет язвы”. В 1984 году, после открытия роли H. pylori, концепция была кардинально изменена: “Нет H. pylori — нет язвы”.
Да, если секреция соляной кислоты повышена во много раз (как при гастрономе — синдроме Золингера—Эллисона), то язвы действительно образуются в желудке и двенадцатиперстной кишке, и даже могут быть в пищеводе и начальном отделе тощей кишки).
Если же образование желудочного сока повышено не так значительно как при синдроме Золингера-Эллисона, то, как правило, одной кислоты для образования язв не достаточно — необходимо наличие инфекции Хеликобактер Пилори и/или приём обезболивающих препаратов, аспирина.
При язве в стандарты входит диагностика и лечения Хеликобактера (около 90% всех язв связанно именно с ним), определение уровня гастрина (только при подозрении на гастриному) и отмена обезболивающих препаратов/аспирина, если пациент их принимал (при невозможности отмены, назначаются препараты для защиты желудка). В стандарты не входит определение уровня кислотности, так как умеренное ее повышение на тактику лечения не повлияет (исключением может быть подозрение на отсутствие или резкое снижение выработки соляной кислоты желудком — здесь определение кислотности может быть полезно и повлияет на тактику лечения).
Обобщим вышесказанное: обычно нам не слишком уж важна информация о том, что кислотность у пациента повышена (за исключением гастриномы, а это большая редкость), так как на тактику лечения это не повлияет:
В клинической практике для диагностики уровня кислотности обычно используется анализ крови «Гастропанель», в редких случаях (обычно в рамках клинических исследований) применяется рН-метрия желудка.
В большинстве случаев уровень секреции кислоты определяется если есть подозрения на снижение уровня ее продукции, причиной которой является атрофия желудка. Это действительно имеет значение для выбора тактики лечения и наблюдения пациента. Поэтому в западных странах анализ крови «Гастропанель» используется повсеместно и проводится врачами общей практики для решения вопроса о необходимости дальнейшей ФГДС и консультации гастроэнтеролога. Решающим является наличие признаков инфекции Хеликобактер Пилори (анализ входит в Гастропанель), признаков атрофии, признаков гастриномы.
Если у человека присутствуют симптомы функциональной диспепсии (боль, жжение, чувство переполнения и тяжести в эпигастрии) и изжоги, то действительно у него возникает субъективное ощущение, что «кислоты вырабатывается слишком много» и отчасти это может быть правдой (но как мы разобрали ранее — возможно дело не только в излишней кислоте или совсем даже не в ней), поэтому диета может иметь положительный эффект. Ни для кого не секрет, что определенная пища стимулирует выработку соляной кислоты сильнее. Поэтому первым делом при вышеописанных симптомах стоит пересмотреть пищевые привычки — питаться регулярно, постараться ограничить в рационе слишком кислые, острые, копченые, жаренные продукты, а также кофе, алкоголь и фаст-фуд. Но помним, что еда должна быть вкусной и питательной — питаться одной куриной грудкой с гречей тоже не выход. Слишком жесткие диеты могут принести больше вреда, чем пользы и усугубить ситуацию.
Если изменение рациона не помогает, то обязательно нужно обратиться к врачу для получения адекватного обследования и лечения.
Лея Ю.Я. рН-метрия желудка. Глава 1. Зоны образования и нейтрализации соляной кислоты в желудке
ЗОНЫ ОБРАЗОВАНИЯ И НЕЙТРАЛИЗАЦИИ СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ В ЖЕЛУДКЕ
Несмотря на то, что секреторная функция желудка не является необходимой для жизни, она очень важна. Соляная кислота создает наилучшие условия для действия протеолитических ферментов (оптимум их действия отмечается при рН 1,5-2,0, но активность сохраняется даже до рН 5,0), вызывает набухание пищи, увеличивает проницаемость клеточных структур, способствует денатурации белка. Кроме того, соляная кислота участвует в барьерной функции системы органов пищеварения, способствует отщеплению железа от пищевых веществ и превращает трехвалентное железо пищи в двухвалентный ион, что нужно для его всасывания.
Рис. 1. Зоны желудка.
Гастрин вырабатывающие клетки в теле желудка не выявляются, они обнаруживаются в пилороантральном отделе. Гастрин выделяется при соприкосновении пищи со слизистой оболочкой упомянутого отдела желудка, при его растяжении или повышении перистальтической активности. Под влиянием соляной кислоты на слизистую оболочку антрального отдела гастрин высвобождается до тех пор. пока рН желудочного содержимого не достигнет 2,5-3,0. При дальнейшем повышении концентрации водородных ионов выделение гастрина прекращается. Ацетилхолин, как медиатор блуждающего нерва, усиливает выделение гастрина и сенсибилизирует обкладочные клетки к его воздействию.
Изучение топографии кислотообразующей и нейтрализующей зон желудка имеет значение как в теоретическом, так и в практическом аспекте. На границах области пилорических желез с другими отделами желудочно-кишечного тракта часто обнаруживаются язвы. Кроме того, целесообразно исследовать внутрижелудочную среду не только в пилороантральном отделе, откуда забирается желудочное содержимое для титрования, но также и в кислотообразующей зоне, причем именно в зоне максимального кислотообразования. Это позволяет получить сведения об активности желудочного кислотообразования в области выделения соляной кислоты еще до ее нейтрализации в антральном отделе.
В процессе развития болезни железистый аппарат желудка поражается не в одинаковой степени. Обкладочные клетки по сравнению с главными изменяются раньше и в большей степени. Из этого следует, что при патологическом процессе или болезни первой нарушается кислотообразующая функция желудка.
В настоящее время расстояние между центрами корпусного электрода (для исследования кислотообразующей зоны) и антрального электрода (для исследования нейтрализующей зоны) в выпускаемых заводами рН- зондах составляет около 11 см. Правда, Е. Ю. Линар и соавт. (1974) указывали, что необходимо иметь возможность изменять расстояние между оливами рН-зонда в пределах 8. 12 см для детей и взрослых в зависимости от задач исследования, однако такие зонды не производятся. Практическая трудность заключается еще и в том, что расстояние между зонами максимального кислотообразования и нейтрализующей у разных пациентов может значительно отличаться. В то же время использование для каждого пациента зонда с определенным расстоянием между рН-электродами на сегодня нереально, так как указанное расстояние перед исследованием неизвестно и отсутствуют зонды с разным расстоянием между рН-электродами.
Вместе с тем изготовление рН-зондов с меньшим чем 11 см расстоянием между электродами для исследования детей является вполне реальным.
Рис. 2. Положение зонда в желудке. Область максимального кислотообразования (3) находится между корпусным (1) и антральным (2) электродами.
Какие клетки желудка синтезируют соляную кислоту
Хлористоводородная кислота вырабатывается париетальными (обкладочными) клетками желез желудка. Эти клетки характеризуются богатством митохондрий, расположенных вдоль внутриклеточных канальцев. Площадь мембраны канальцев и апикальной поверхности клеток во время стимуляции на высоте секреции резко возрастает за счет встроенных в мембрану тубовезикул (трубочек-пузырьков), что сопровождается значительным увеличением клеточных канальцев, проникающих вплоть до базальной мембраны. Это значительно увеличивает возможности синтеза гландулоцитом соляной кислоты. Вдоль канальцев располагается множество митохондрий, площадь внутренней мембраны которых возрастает в процессе биосинтеза НСl. Соответственно увеличивается площадь контакта канальцев и апикальной мембраны клетки. Таким образом, увеличение секреторной активности париетальных клеток обусловлено увеличением площади секреторной мембраны.
Рис. 11.11. Образование соляной кислоты желудочного сока. Пояснения в тексте. Символ ® означает активность ферментных транспортных систем мембраны кислотопродуцирующих клеток. Стрелками показано направление движения ионов и воды.
Секреция НСl является ярко выраженным цАМФ-зависимым процессом, активация которого протекает на фоне усиления гликогенолитиче-ской и гликолитической активности, что сопровождается продукцией пирувата. Окислительное декарбоксилирование пирувата до ацетил-КоА. С02 осуществляется пируватдегидрогеназным комплексом и сопровождается накоплением в цитоплазме НАД • Н2. Последний используется для генерирования Н+ в процессе секреции НС1. Расщепление триглицеридов в слизистой оболочке желудка под влиянием триглицеридлипазы и последующая утилизация жирных кислот создает в 3—4 раза больший приток восстановительных эквивалентов в митохондриальную цепь переноса электронов. Как аэробный гликолиз, так и окисление жирных кислот запускаются посредством цАМФ-зависимого фосфорилирования соответствующих ферментов, обеспечивающих генерирование ацетил-КоА в цикле Кребса и восстановительных эквивалентов для электронпереносящей цепи митохондрий. Са2+ является необходимым элементом секреторной системы НС1.
Процесс цАМФ-зависимого фосфорилирования обеспечивает активацию желудочной карбоангидразы, которая является регулятором кислотно-основного равновесия в кислотопродуцирующих клетках. Работа этих клеток сопровождается длительной и массовой потерей ионов Н+, что приводит к накоплению в клетке ОН», способных оказать повреждающее действие на клеточные структуры. Нейтрализация гидроксильных ионов и является главной функцией карбоангидразы. Образующиеся бикарбонатные ионы посредством электронейтрального механизма выводятся в кровь, а ионы СГ входят в клетку.
Кислотопродуцирующие клетки на наружных мембранах имеют две мембранные ферментные системы, участвующие в механизмах продукции Н+ и секреции НС1. Ими являются Na+-K+-ATФaзa и Н+-К+-АТФаза. Na+-К+-АТФаза, расположенная в базолатеральных мембранах клеток, переносит К+ из крови в обмен на Na+, а Н+-К+-АТФаза, локализованная в секреторной мембране, транспортирует калий из первичного секрета в обмен на выводимые в желудочный сок ионы Н+. Процесс образования соляной кислоты кислотопродуцирующими клетками схематически представлен на рис. 11.11.
В период секреции митохондрии всей массой охватывают в виде муфты секреторные канальцы, и их мембраны сливаются, образуя митохондриально-секреторный комплекс, где ионы Н+ непосредственно акцептируются Н+-К+-АТФазой секреторной мембраны и транспортируются из клетки.
Таким образом, кислотообразующая функция обкладочных клеток осуществляется благодаря процессу фосфорилирования — дефосфорилирования, наличию митохондриальной окислительной цепи, транспортирующей ионы Н+ из матриксного пространства, а также активности Н+-К+-АТФазы секреторной мембраны, перекачивающей протоны из клетки за счет энергии АТФ.
Вода поступает в канальцы клетки путем осмоса. Конечный секрет, поступающий в канальцы, содержит НСl в концентрации 155 ммоль/л, хлористый калий в концентрации 15 ммоль/л и очень малое количество хлористого натрия.
Лопина О.Д., Котлобай А.А., Рубцов А.М. Молекулярные механизмы регуляции секреции соляной кислоты слизистой оболочки желудка // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. – 1997. – №6. – с. 15–19.
Молекулярные механизмы регуляции секреции соляной кислоты слизистой оболочки желудка
О.Д. Лопина, А.А. Котлобай, А.М. Рубцов
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Секреция соляной кислоты слизистой оболочкой желудка обеспечивается париетальными (обкладочными) клетками, находящимися в эпителиальном слое желудочных желез фундального отдела. Характерной особенностью этих клеток является присутствие специальных структур, так называемых внутриклеточных канальцев, образованных выпячиваниями апикальной мембраны. Поверхность канальцев, как и поверхность апикальной мембраны, покрыта многочисленными микроворсинками. Благодаря наличию внутриклеточных канальцев и микроворсинок значительно увеличивается поверхность, через которую осуществляется секреция соляной кислоты.
Активация секреции соляной кислоты происходит под действием секретогенов: гистамина, гастрина и ацетилхолина. Она сопровождается существенными морфологическими изменениями париетальных клеток: наблюдается значительное увеличение размеров внутриклеточных канальцев и длины микроворсинок, что приводит к увеличению поверхности мембраны, обеспечивающей секрецию. Кроме того, в активированных париетальных клетках внутриклеточные канальцы открываются в люминальное пространство, что обеспечивает доступ выделяющейся соляной кислоты в просвет желудка.
Рис. 1. Транспортные системы париетальной клетки, обеспечивающие секрецию соляной кислоты (схема).
К + покидают клетку, по-видимому, через специальный калиевый канал. Установлено, что секрецию соляной кислоты тормозит тетраэтиламмоний, который известен как ингибитор калиевых каналов. Однако в отличие от Cl-канала, структура которого хорошо изучена, калиевый канал идентифицирован только в электрофизиологических экспериментах.
Для выяснения молекулярных механизмов, обеспечивающих активацию секреции соляной кислоты, необходимо выяснить последовательность процессов, происходящих после связывания молекулы секретогена с рецептором, расположенным на поверхности париетальной клетки. В течение многих лет было известно, что париетальная клетка содержит как минимум рецепторы двух типов: гистаминовые H2-рецепторы и мускариновые M3,-рецепторы для ацетилхолина. До недавнего времени не было данных о рецепторе для гастрина. Считалось, что гастриновые рецепторы находятся на энтерохромаффинных клетках, которые после связывания гастрина высвобождают гистамин. Выделяющийся из энтерохромаффинных клеток гистамин связывается с H2-рецепторами париетальных клеток, обеспечивая стимуляцию секреции. Однако недавно было показано, что и париетальные клетки содержат гастриновые рецепторы [11]. Рецептор для гастрина относится к типу В-рецепторов для холецистокинина (ССК-В). Рецепторы этого типа, как и находящиеся на поверхности париетальных клеток М,-рецепторы, обеспечивают свое действие через О-белки, активирующие фосфолипазу С. Этот фермент гидролизует фосфоинозитиды, находящиеся в липидном слое мембраны. По-видимому, образующийся в результате гидролиза инозитолтрифосфат вызывает выход Са 2+ из внутриклеточных депо (эндоплазматический ретикулум), в результате чего внутриклеточная концентрация Са 2+ увеличивается. Второй продукт этой реакции диацилглицерол вместе с Са 2+ активирует Са, фосфолипидозависимую протеинкиназу (протеинкиназа С), которая в свою очередь фосфорилирует белки мишени, влияя на их функциональную активность. Таким образом, в результате активации париетальных клеток под действием как гастрина, так и ацетилхолина могут происходить увеличение внутриклеточной концентрации Са2+ и фосфорилирование белков-мишеней под действием протеинкиназы С. Однако вся цепь событий для париетальной клетки не прослежена. Известно лишь, что активация секреции соляной кислоты париетальными клетками под действием гастрина и ацетилхолина приводит к повышению концентрации вторичного мессенджера цГМФ. Возможные начальные этапы процесса активации секреции париетальными клетками представлены на рис. 3.
Рис. 3. Рецепторы, через которые осуществляется активация секреции в париетальной клетке (схема) и возможные механизмы активации
Завершая обзор экспериментальных данных, можно сделать следующее заключение: несмотря на то что представление о молекулярных механизмах активации секреции соляной кислоты значительно расширилось, детальное изучение этого процесса лишь начинается и в ближайшее время можно ожидать появления новых интересных фактов.
Молекулярные механизмы регуляции секреции соляной кислоты слизистой оболочки желудка.
О.Д. Лопина, А.А. Котлобай, А.М. Рубцов.
(Кафедра биохимии биологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова).
Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 1997, №6, с. 15-19.
Что такое низкая кислотность желудка?
Низкая кислотность желудка является расстройством пищевого поведения, связанным со снижением количества соляной кислоты (HCL) в желудочном соке. Соляная кислота жизненно важна для правильного пищеварения. Он превращает пепсиноген в пепсин, фермент, который расщепляет белки на более мелкие и легко усваиваемые вещества. Кроме того, соляная кислота предотвращает миграцию и колонизацию бактерий из кишечника в желудок и является важной частью иммунной системы, поскольку она служит кислотным барьером для развития ряда микроорганизмов, попадающих в желудок с пищей.
Люди, страдающие от проблем с желудком и пищеварением, часто думают, что они вызваны переизбытком желудочной кислоты. Причиной может быть то, что симптомы избытка и недостатка желудочной кислоты практически одинаковы. Поэтому необходимы исследования, прежде чем можно будет сделать какие-либо выводы по этой проблеме.
Симптомы низкой кислотности желудка
Симптомы низкого содержания соляной кислоты в желудке могут включать метеоризм, отрыжку, тошноту и рвоту, вздутие живота, жжение или тяжесть в желудке, особенно после еды, расстройство желудка, нехороший запах изо рта, хронический кандидоз, диарею или запор, непереваренную пищу в кале, пищевые аллергии, боли в животе, зуд вокруг прямой кишки, слабые и ломкие ногти, кожные высыпания и расстройства, прыщи, хронические кишечные паразиты, дефицит железа, выпадение волос, повышение заболеваемости паразитарными инфекциями и др.
Важно отметить! Все эти симптомы могут быть следствием других проблем, связанных с вашим здоровьем — это довольно ранние сигналы, о которых стоит помнить. Когда ваши симптомы ухудшатся, вы будете знать, где может возникнуть проблема и как ее решить.
Желудочный сок — «естественный убийца» бактерий
Снижение вырабатывания соляной кислоты называется гипохлоргидрией или ахлоргидрией. Это состояние дефицита может быть вызвано атрофическим гастритом, хроническим гастритом, аутоиммунным тиреоидитом, пернициозной анемией, паразитарной инфекцией (черви), мукополисахаридозом IV, болезнью Менетрие (гипертрофический гастрит), инфекцией Helicobacter pylori и Helicobacter pylori.
Как мы можем справиться с проблемой?
Прежде всего, необходимо проконсультироваться со специалистом после проведения необходимых испытаний. Второй шаг — улучшить диету. Это нужно сделать в первую очередь, так как корректировка ваших привычек питания основана на принципах здорового питания. Согласно исследованиям, люди с диетическим питанием имеют нормальный уровень кислотности желудка и не страдают от бактерий в тонкой кишке. Таким образом, диета, богатая фруктами, овощами, орехами и семенами, облегчила бы проблемы с желудком и пищеварением.Кроме того, люди, страдающие гипохлоргидрией, могут принимать дополнительный источник соляной кислоты — бетаин гидрохлорид. Это поддержит выработку пепсина и улучшит и отрегулирует пищеварение, особенно продуктов, богатых белком, которые обычно трудно обрабатывать людям, страдающим от низкой кислотности.
Что такое бетаин гидрохлорид — бетаин HCL?
Бетаин HCL является кислотной формой бетаина — витаминоподобного вещества, содержащегося в зерне и других продуктах питания. Это на самом деле витамин, полученный из холина, добываемого из сахарной свеклы. Он содержит органически связанный азот и обладает выраженным липотропным действием. Бетаин гидрохлорид также помогает нейтрализовать молочную кислоту и снизить уровень токсичности вредного гомоцистеина — промежуточного белкового продукта, образующегося в процессе превращения аминокислоты метионин.
Как и в случае любых добавок, перед приемом рекомендуется проконсультироваться с врачом.