[Sinh lý Guyton số 65] Hoạt động bài tiết trong đường tiêu hóa

Xuyên suốt chiều dài của đường tiêu hóa, các tuyến bài tiết phục vụ 2 mục đích căn bản: Thứ nhất, các enzym tiêu hóa được bài xuất ở phần lớn các vùng của đường tiêu hóa, từ miệng cho tới điểm tận cùng ở hồi tràng. Thứ hai, các tuyến nhày nằm từ miệng cho đến lỗ hậu môn cung cấp chất nhày nhằm bôi trơn và bảo vệ tất cả các phần của đường tiêu hóa.

Hầu hết sự tạo thành các enzym tiêu hóa đều là do việc đáp ứng lại với sự có mặt của thức ăn trong đường tiêu hóa, và lượng được bài tiết trong mỗi đoạn của đường tiêu hóa luôn luôn phù hợp với lượng thức ăn đó . Hơn thế nữa, tại một số phần của đường tiêu hóa, ngay cả loại enzym và cấu thành của các chất bài xuất cũng có sự phù hợp với loại thức ăn được tiêu hóa . Mục đích của chương này nhằm mô tả những sự bài tiết các tuyến tiêu hóa khác nhau, hoạt động và sự điều tiết các sản phẩm của chúng.

Những nguyên tắc cơ bản của sự bài tiết các chất trong đường tiêu hóa

Các dạng khác nhau của các tuyến tiêu hóa.

Các dạng tuyến khác nhau cung cấp các chất tiết khác nhau trong đường tiêu hóa. Thứ nhất, trên bề mặt biểu mô của đa số các phần của đường tiêu hóa là hàng triệu các tuyến đơn tế bào tiết nhày gọi là các tế bào nhày đơn giản hoặc đôi khi được gọi là các tế bào hình đài do có hình dạng giống như chiếc ly có chân. Chúng hoạt động chủ yếu khi đáp ứng với những kích thích tại chỗ vào bề mặt niêm mạc: chúng bài xuất chất nhày trực tiếp lên bề mặt của lớp niêm mạc để hoạt động như một chất bôi trơn, đồng thời cũng có tác dụng bảo vệ bề mặt niêm mạc khỏi bi trầy xước và phân hủy.

Thứ hai, nhiều vùng bề mặt của đường tiêu hóa có các nếp nhăn dạng hốc được hình thành do lớp biểu mô lõm vào lớp dưới niêm mạc. Ở ruột non, những nếp nhăn này, được gọi là các tiểu nang Lieberkuhn, chúng lõm sâu và chứa những tế bào bài tiết chuyên biệt. Một trong những tế bào này được mô tả ở Hình 65 -1.

Thứ ba, ở dạ dày và phần trên của tá tràng là một số lượng lớn các ống tuyến sâu. Một ống tuyến điển hình được trình bày ở Hình 65-4, với các tuyến tiết acid và pepsinogen ở dạ dày (oxyntic gland?)

Thứ tư, cũng có mối liên quan đến đường tiêu hóa là một vài tuyến phức hợp – tuyến nước bọt, tuyến tụy và gan – cung cấp các chất tiết cho sự tiêu hóa và nhũ tương hóa thức ăn. Gan có cấu trúc đặc trưng cao được trình bày ở chương 71.Tuyến nước bọt và tuyến tụy là dạng tuyến nang phức hợp – được trình bày ở Hình 65.2.

Những tuyễn này nằm bên ngoài đường tiêu hóa và, ở chính vì ở điểm nà nên chúng khác biệt so với những tuyến bên trong đường tiêu hóa khác. Chúng chứa hàng triệu các tiểu thùy được lót bên trong bằng các tết bào tuyến bài tueets, những tiểu thùy này được dẫn vào một hệ thông các ống dẫn và cuối cùng đổ vào đường tiêu hóa.

CƠ CHẾ KÍCH THÍCH CƠ BẢN CÁC TUYẾN TIÊU HÓA

Mối liên hệ giữa thức ăn với sự kích thích bài tiết của tế bào biểu mô – Hoạt động kích thích hệ thống thần kinh ruột.

Sự xuất hiện của thức ăn ở những đoạn riêng biệt của đường tiêu hóa thường kích thích các tuyến của chính vùng đó và các vùng lân cận bài tiết ra một lượng trung bình đến nhiều dịch tiêu hóa. Một phần của tác động cục bộ này,đặc biệt là sự bài tiết của chất nhày bởi các tế bào tiết nhày, là kết quả của việc kích thích liên hệ trực tiếp của thức ăn tới các tế bào tuyến trên bề mặt.

Thêm vào đó, sự kích thích tế bào biểu mộ tại chỗ cũng kích hoạt hệ thống thần kinh ruột trên thành ruột. Các dạng yếu tố kích thích có khả năng kích hoạt hệ thống này bao gồm (1) kích hoạt xúc giác (2) sự kích thích hóa học (3) sự căng giãn của thành ruột. Kết quả của phản xạ thần kinh này sẽ kích thích cả những tế bào tiết nhày ở biểu mô ruột và những tuyến ở phía sâu trong thành ruột tăng tiết.

Kích thích bài tiết tự động.

Sự kích thích hệ thần kinh đối giao cảm làm tăng tốc độ bài tiết của các tuyến trong đường tiêu hóa.

Sự kích thích của hệ thần kinh đối giao cảm với đường tiêu hóa hầu như lúc nào cũng làm tăng tốc độ bài tiết của các tuyến tiêu hóa. Sự tăng tốc độ bài tiết này đặc biệt đúng đối với các tuyến nằm ở phần trên của đường tiêu hóa (có sự phân bố của dây thần kinh lưỡi hầu và dây thần kinh phế vị) như tuyến nước bọt, tuyến thực quản, tuyến của dạ dày, tuyến tụy và tuyến Brunner của tá tràng. Nó cũng đúng với một vài tuyến ở phần xa của đại tràng, được phân bố các nhánh phó giao cảm của thần kinh chậu hông.Sự bài tiết ở phần còn lại của ruột non và 2/3 trên của đại tràng diễn ra chủ yếu do sự đáp ứng lại kích thích của các dây thần kinh tại chỗ và của hormone tại mỗi đoạn ruột.

Sự kích thích hệ giao cảm có tác đông 2 mặt lên tốc độ bài tiết của các tuyến tiêu hóa. Sự kích thích của các dây thần kinh giao cảm tới đường tiêu hóa làm cho các tuyến tại chỗ tăng bài tiết dịch từ mức độ nhẹ đến trung bình. Tuy nhiên, sự kích thích giao cảm cũng có thể dẫn đến sự co các mạch cấp máu cho các tuyến. Do đó, kích thích giao cảm có tác động 2 mặt: (1) Kích thích đơn độc hệ giao cảm thường gây tăng nhẹ sự bài tiết và (2) nếu sự kích thích hệ phó giao cảm và kích thích của các hormone đã và đang gây ra sự bài tiết dồi dào các sản phẩm tiết , thì sự bổ sung thêm kích thích giao cảm lại thường làm giảm sự bài tiết, đôi khi điều này là rất cần thiết, chủ yếu là do sự co mạch làm giảm lượng máu cung cấp cho tuyến.

Điều hòa sự bài tiết của các tuyến bằng các hormone. Tại dạ dày và ruột, một vài hormone tiêu hóa khác nhau giúp điều hòa thể tích và đặc tính của các dịch bài tiết. Các hormone này được giải phóng từ niêm mạc của đường tiêu hóa khi đáp ứng với sự có mặt của thức ăn trong lòng ruột. Những hormone này sau đó được hấp thu vào trong máu và được mang tới các tuyến – nơi chúng gây ra tác động kích thích bài tiết. Dạng kích thích này đặc biệt có giá trị với việc sản xuất dịch vị và dịch tụy khi thức ăn vào trong dạ dày và tá tràng.

Về phương diện hóa học, các hormone tiêu hóa hoặc là các polypeptit hoặc có nguồn gốc từ polypeptit và sẽ được nói chi tiết hơn ở sau.

CƠ CHẾ BÀI TIẾT CƠ BẢN CỦA CÁC TẾ BÀO TUYẾN

Sự bài tiết các chất hữu cơ. Mặc dù tất cả cơ chế bài tiết cơ bản được thực hiện bởi các tế bào tuyến đến nay vẫn chưa được biết, nhưng những bằng chứng kinh nghiệm chỉ ra những nguyên lý bài tiết trình bày bên dưới, như trong Hình 65-1.

1. Những chất dinh dưỡng cần thiết cho sự hình thành các chất bài tiết đầu tiên phải khuếch tan hoặc vận chuyển tích cực theo dòng máu trong các mao mạch tới chất nền của các tế bào tuyến
2. Rất nhiều ti thể nằm bên trong tế bào tuyến gần màng đáy sử dụng năng lượng oxi hóa để tạo ra Adenosin triphosphat (ATP)
3. Năng lượng từ ATP, cùng với cơ chất thích hợp được cung cấp từ các chất dinh dưỡng, sau đó được sử dụng để tổng hợp chất bài tiết hữu cơ, toàn bộ quá trình tổng hợp này diễn ra hầu hết ở lưới nội chất và bộ máy Golgi của tế bào tuyến. Những ribosome bám vào lưới nội chất chịu trách nhiệm cho việc tổng hợp các loại protein được bài tiết.
4. Những chất được bài tiết được vận chuyển xuyên qua các ống của lưới nội chất, sau đó được chuyển đến các túi của bộ máy Golgi bằng tất cả các con đường trong khoảng 20 phút.
5. Trong bộ máy Golgi, các chất được biến đổi, thêm vào, tập trung, được bọc trong các túi tiết trong chất tế bào, các túi tiết này được dự trữ ở ngọn của tế bào tiết.
6. Những túi này được dự trự duy trì cho đến khi có tín hiệu điều khiển thần kinh hoặc hormone sẽ khiến các tế bào này bài xuất những chất chứa bên túi qua bề mặt tế bào. Hoạt động này có lẽ hoạt động theo các dưới đây: Khi Hormon gắn với receptor của chính nó, và thông qua một trong những cơ chế truyền tín hiệu bên trong tế bào, sẽ làm tăng tính thấm của màng tế bào với ion Ca. Ca đi vào trong tế bào và khiến rất nhiều túi tiết hòa màng với màng ở phần ngọn tế bào. Màng tế bào phần ngọn này sau đó sẽ bị vỡ ra, các chất trong các túi sẽ trào ra bên ngoài, quá trình này gọi là Quá trình xuất bào

Sự bài tiết nước và điện giải. Yếu tố thiết yếu thứ 2 cho sự bài tiết của các tuyến là sự bài tiết đầy đủ nước và điện giải đi cùng với các chất hữu cơ. Sự bài tiết của tuyến nước bọt, được mô tả rõ hơn ở phần sau, là một ví dụ cho việc làm cách nào các kích thích thần kinh có thể khiến nước và muối đi qua các tế bào tuyến với một lượng dồi dào như vậy, đồng thời cùng lúc đẩy tất cả những vật chất hữu cơ qua ranh giới bài tiết của tế bào (?) . Người ta cho rằng hoạt động của hormone lên màng tế bào của một số tế bào tuyến cũng gây nên tác động bài tiết tương tự như kích thích thần kinh.

Tính chất bôi trơn và bảo vệ của chất nhày, và tầm quan trọng của chất nhày trong đường tiêu hóa.

Chất nhày là một chất tiết dày bao gồm nước, điện giải, và hỗn hợp một vài glycoprotein – được tạo bởi các số lượng lớn polysaccharide gắn với lượng ít hơn các protein. Chất nhày có vài sự khác biệt nhỏ giữa các phần của đường tiêu hóa, nhưng nói chung ở tất cả các vị trí thì nó đều có một vài đặc tính quan trọng khiến nó vừa hoạt động bôi trơn hiệu quả đồng thời là yếu tố bảo vệ niêm mạc đường tiêu hóa. Đầu tiên, Chất nhày có khả năng bám dính khiến nó có thể gắn kết chặt chẽ với thức ăn hoặc các thành phần nhỏ khác và bao phủ như một tấm phim mỏng quanh bề mặt chúng. Thứ 2, nó có cấu trúc đầy đủ nhằm bọc thành của đường ruôt và ngăn cản ảnh hưởng của phần lớn các thành tố của thức ăn tới bề mặt niêm mạc. Thứ ba, chất nhày có lực cản thấp để trượt, do vậy những mảnh nhỏ thức ăn có thể trượt trên về mặt lớp nội mô một cách rất dễ dàng. Thứ tư, chất nhày khiến cho các phần chất thải bám chặt lấy nhau để tạo thành khuôn phân sẽ được thải ra thông qua hoạt động đi ngoài. Thứ năm, chất nhày rất bền vững với hoạt động phân giải của các enzyme tiêu hóa. Và thứ sáu, thành phần glycoprotein của chất nhày có tính chất lưỡng cực, có nghĩa là chúng vừa có khả năng đệm một lượng nhỏ acid hoặc bazo; đồng thời chất nhày cũng chứa một lượng vừa các ion bicacbonat, có đặc tính trung hòa acid.

Vì vậy, chất nhày có khả năng khiến cho sự trượt của thức ăn trong đường tiêu hóa rất dễ dàng và ngăn cản sự tray xước cơ học hoặc sự phân hủy hóa học cho lớp biểu mô. Người ta trở nên nhận thức một cách sâu sắc tính chất bôi trơn của chất nhày khi tuyến nước bọt mất khả năng bài tiết nước bọt, vì điều đó rất khó để nuốt các thức ăn rắn thậm chí khi ăn cùng với một lượng lớn nước.

SỰ BÀI TIẾT NƯỚC BỌT

Nước bọt bao gồm một sự bài tiết huyết thanh và bài tiết chất nhày. Các tuyến cơ bản của sự tiết nước bọt là tuyến mang tại, tuyến dưới hàm và tuyến dưới lưỡi; thêm vào đó có rất nhiều tuyến nhỏ quanh miệng. Sự bài tiết nước bọt hàng ngày thường biến động trong khoảng tử 800 – 1000ml, được thể hiện bằng giá trị trung bình khoảng 1000ml trong bảng 65-1.

Nước bọt bao gồm 2 typ bài tiết protein khác nhau: (1) Bài tiết huyết thanh bao gồm ptyalin (một αamylase ) là một enzyme tiêu hóa tinh bột, và (2) Bài tiết chất nhày gồm mucin cho mục đích bôi trơn và bảo vệ bề mặt đường tiêu hóa.

Tuyến mang tai bài tiết gần như toàn bộ dạng nước bọt huyết thanh, trong khi đó thì tuyến dưới hàm và dưới lưỡi bài tiết cả nước bọt giàu huyết thanh và chất nhày. Các tuyến quanh miệng thì chỉ bài tiết chất nhày. Nước bọt có độ pH nằm trong khoảng 6.0 -7.0, là một khoảng thuận lợi cho hoạt động tiêu hóa của ptyalin.

Sự bài tiết các ion trong nước bọt. Nước bọt bao gồm một lượng lớn đặc biệt các ion K và HCO3. Ngược lại, nồng độ của cả 2 ion Na và Cl trong nước bọt lại thấp hơn vài lần so với trong huyết tương. Có thể hiểu tại sao lại có những nồng độ đặc biệt này của các ion trong nước bọt thông qua giải thích dưới đây về cơ chế bài tiết nước bọt.

Hình 65-2 thể hiện sự bài tiết của tuyến dưới hàm – một tuyến phức hợp điển hình bao gồm tiểu thùy và các ống dẫn nước bọt. Sự bài tiết nước bọt là một quá trình gồm 2 giai đoạn:Giai đoạn đầu tiên có sự tham gia của các tiểu thùy, giai đoạn thứ hai có sự tham gia của các ống dẫn nước bọt. Tiểu thùy tiết ra chất tiết đầu tiên bao gồm ptyalin và/hoặc chất nhày nằm trong một dung dịch giàu điện giải với nồng độ không khác nhiều so với dịch ngoại bào điển hình. Khi chất tiết ban đầu này chảy qua các ống dẫn, 2 quá trình vận chuyển tích cực chủ yếu diễn ra làm thay đổi rõ rệt thành phần ion trong dịch tiết nước bọt.

Đầu tiên, ion Na+ được tái hấp thu chủ động từ tất cả các ống dẫn nước bọt và các ion K+ được tiết ra chủ động để trao đổi lượng ion Na+ . Do đó, nồng độ ion Na + trong nước bọt bị giảm xuống một cách đáng kể trong khi nồng độ K+ ngược lại lại tăng lên. Tuy nhiên, có sự tái hấp thu quá mức ion Na+ so với sự bài tiết ion K+ , điều này sẽ tạo lên sự tích điện âm khoảng -70 millivolts trong ống tiết nước bọt; sự tích điện âm này lần lượt gây nên tình trạng ion Cl bị tái hấp thu một cách bị động. Chính vì vậy, nồng độ ion Cl- trong nước bot bị giảm xuống rất thấp, phù hợp với sự giảm nồng độ ion Na+ trong các ống tuyến.

Thứ hai, ion bicarbonate được bài tiết bởi các tế bào biểu mô ống tiết vào trong lòng của ống. Sự bài tiết này ít nhất một phần được gây ra bởi sự trao đổi bị động giữa ion bicarbonate và ion Cl- , nhưng cũng có thể gây ra một phần do quá trình bài tiết chủ động.

Kết quả thực của các quá trình vận chuyển này là dưới tình trạng nghỉ ngơi, nồng độ ion Na và ion Cl trong nước bọt chỉ vào khoảng 15 mEq/L, bằng khoảng 1/7 đến 1/10 nồng độ của chúng trong huyết tương. Ngược lại, nồng độ của ion K lại vào khoảng 30mEq/ L, gấp 7 lần so với nồng độ của chúng trong huyết tương.

Trong suốt quá trình bài tiết nước bọt ở cường độ cao nhất, nồng độ các ion trong nước bọt cũng có thể thay đổi bởi tốc độ sản xuất chất tiết đầu tiên bởi các tiểu thùy có thể tăng gấp 20 lần trong điều kiện nghỉ ngơi. Dịch bài tiết của các tiểu thùy sau đó sẽ được dẫn vô cùng nhanh qua các ống tiết vì vậy sự điều chỉnh các thay đổi dịch bài tiết tại đây bị giảm một cách đáng kể. Do đó, một lượng dồi dào nước bọt được bài tiết ra, nồng độ muối NaCl vào khoảng 1/2 hoặc 2/3 nồng độ của nó trong huyết tương, và nồng độ ion K tăng gấp 4 lần so với nồng độ trong huyết tương.

Vai trò của nước bọt trong việc vệ sinh răng miệng. Khi tỉnh, khoảng 0.5 mL nước bọt được tiết ra trong mỗi phút, gần như toàn bộ đều là dạng tiết nhày; tuy nhiên, khi ngủ, sự bài tiết này rất ít. Sự bài tiết này có một vai trò cực kỳ quan trọng trong việc duy trì sự khỏe mạnh của các mô vùng miệng. Miệng luôn luôn phải chịu đựng một lượng lớn vi khuẩn gây bệnh có khả năng hủy hoại mô một cách dễ dàng và gây nên sâu răng. Nước bọt giúp ngăn cản quá trình có hại này theo một số cách:

1. Dòng chảy của nước bọt giúp tẩy sạch đi các vi khuẩn gây bệnh, cũng như các phần của thức ăn cung cấp năng lượng chuyển hóa cho chúng.
2. Nước bọt chứa một số yếu tố có thể diệt khuẩn: Một trong số chúng là ion HCN , số khác là một vài enzyme phân giải protein – quan trọng nhất, lyzozyme – (a) tấn công vi khuẩn, (b) gắn ion HCN vào bên trong vi khuẩn – nơi mà các ion này lần lượt trở thành các chất diệt khuẩn, và (c) tiêu hóa các phần của thức ăn, do đó giúp sẽ giúp loại bỏ nguồn cung cấp các chất chuyển hóa cho vi khuẩn.
3. Nước bọt bao gồm các kháng thể quan trọng có thể tiêu diệt các vi khuẩn trong miệng, bao gồm những vi khuẩn gây sâu răng. Nếu sự bài tiết nước bọt không xảy ra, các mô vùng miệng thường bị loét và hơn thế nữa là bị nhiễm khuẩn, và gây lan tràn sâu răng.

SỰ ĐIỀU HÒA THẦN KINH TRONG VIỆC BÀI TIẾT NƯỚC BỌT.

Hình 65-3 thể hiện đường dẫn truyển thần kinh phó giao cảm trong việc điều tiết sự bài tiết nước bọt và chứng minh rõ ràng rằng tuyến nước bọt được kiểm soát chủ yếu bởi các tín hiệu thần kinh phó giao cảm từ các nhân nước bọt trên và dưới trong thân não.

Nhân nước bọt nằm ở gần với ranh giới giữa tủy sống và cầu não và bị kích thích bởi cả xúc giác và vị giác từ lưỡi và những vùng khác của miệng và họng. Có rất nhiều yếu tố kích thích vị giác, đặc biệt là vị chua ( gây ra bởi acid), gây nên sự bài tiết nước bọt – thường gấp 8- 20 lần tần suất bài tiết cơ bản. Cũng như vậy, sự kích thích xúc giác, như sự có mặt của các vật trơn nhẵn trong miệng ( ví dự như một viên sỏi) gây ra sự bài tiết rõ ràng, trong khi đó những vật xù xì gây ra sự bài tiết ít hơn và đôi khi còn ức chế sự bài tiết.

Sự bài tiết có thể bị kích thích hoặc ức chế bởi các tín hiệu thần kinh từ các nhân nước bọt ở những trung tâm cao hơn của hệ thống thần kinh trung ương. Ví dụ, khi một người ngửi hoặc ăn một đồ ăn mà họ rất thích, sự bài tiết nước bọt sẽ nhiều hơn so với khi ăn hoặc ngửi thấy đồ ăn mà họ không thích. Vùng nhận cảm vị giác của não bộ, điều chỉnh từng phần những tác động này, nằm ở vị trí gần với trung tâm đối giao cảm ở phần trước của vùng dưới đồi, và nó hoạt động với phạm vi lớn đáp ứng với các tín hiệu từ vùng vị giác và khứu giác tại vỏ não hoặc vùng hạnh nhân.

Sự bài tiết nước bọt cũng diễn ra khi đáp ứng với các phản xạ bắt nguồn từ dạ dày và phần trên của ruột non – đặc biệt khi thức ăn kích thích được nuốt hoặc khi một người cảm thấy buồn nôn bởi một vài sự bất thường trong đường tiêu hóa. Nước bọt, khi nuốt, giúp loại bỏ các yếu tố kích thích đường tiêu hóa bằng cách làm loãng hoặc trung hòa các chất kích thích.

Sự kích thích giao cảm có thể làm tăng một lượng nhỏ nước bọt – ít hơn so với kích thích phó giao cảm. Thần kinh giao cảm bắt nguồn từ các hạch cổ trên và đi dọc theo bề mặt của các mạch máu tới tuyến nước bọt. Yếu tố thứ yếu ảnh hưởng tới sự bài tiết nước bọt là sự cấp máu tới tuyến bởi vì sự bài tiết luôn luôn đòi hỏi các chất dinh dưỡng từ máu. Các tín hiệu thần kinh phó giao cảm gây tiết một lượng lớn sự bài tiết cũng giãn trung bình các mạch máu. Thêm vào đó, sự bài tiết cũng sẽ trực tiếp làm giãn các mạch, do đó tăng cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết bởi các tế bào bài tiết. Một phần ảnh hưởng của các yếu tố giãn mạch được gây ra bởi kallikrein – được vài tiết bởi các tế bào tiết nước bọt hoạt động, lần lượt sẽ hoạt động như một enzyme cắt một protein trong máu, một alpha2- globulin, để tạo thành bradykinin, một chất gây giãn mạch rất mạnh.

Sự bài tiết ở thực quản

Sự bài tiết ở thực quản toàn bộ là bài tiết chất nhày và chủ yếu cung cấp chất bôi trơn khi nuốt. Toàn bổ thực quản được lót bởi rất nhiều các tuyến đơn tiết nhày. Ở đoạn cuối của dạ dày và một phạm vi nhỏ hơn ở phần đầu của thực quản còn có thể tìm thấy nhiều tuyến nhày phức hợp. Chất nhày được bài tiết bởi các tuyến phức hợp ở phần trên của thực quản giúp ngăn cản sự trầy xước niêm mạc gây ra khi thức ăn mới đi vào, trong khi các tuyến phức hợp ở ranh giới giữa thực quản và dạ dày giúp bảo vệ thàn của thực quản bởi sự phân hủy của dịch acid của dạ dày khi thường xuyên có sự trào ngược của dịch từ dạ dày trở lại phần thấp của thực quản. Mặc dù có sự bào vệ này, các loét dạ dày đôi khi vẫn có thể xảy ra ở đoạn cuối dạ dày của thực quản.

SỰ BÀI TIẾT Ở DẠ DÀY

ĐẶC ĐIỂM CỦA SỰ BÀI TIẾT Ở DẠ DÀY

Để bổ sung cho các tế bào bài tiết chất nhày lót toàn bổ bề mặt của dạ dày, niêm mạc dạ dày có 2 loại ống tuyến quan trọng: Tuyến tiết acid ( còn gọi là tuyến dạ dày) và tuyến môn vị. Tuyến acid tiết acid hydrochloric, pepsinogen, yếu tố nội, và chất nhày. Tuyến môn vị tiết chủ yếu chất nhảy để bảo vệ biểu mô tuyến khỏi tác động của acid dạ dày. Chúng cũng bài tiết hormone gastrin. Tuyến tiết acid nằm ở bên trong bề măt của thân và đáy của dạ dày – chiếm gần 80% diện tích dạ dày. Tuyến môn vị nằm ở hang vị – chiếm hơn 20% dạ dày.

Sự bài tiết của tuyến acid dạ dày

Một tuyến acid dạ dày được trình bày ở hình 65-4. Tuyến chứa 3 loại tế bào khác nhau: (1) Tế bào cổ tuyến tiết chất nhày, bài tiết chủ yếu là các chất nhày; (2) Tế bào chính, bài tiết một lượng lớn enzyme pepsinogen; và (3) tế bào viền, bài tiết acid chlohydric và yếu tố nội tại. Sự bài tiết acid hydrochloric của tế bào viền gồm các cơ chế đặc biệt như dưới đây.

Cơ chế cơ bản của sự bài tiết acid chlohydric

Khi bị kích thích, các tế bào viền bài tiết dịch acid chứa khoảng 160mmol/L acid chlohydric, gần đẳng trương với dich của cơ thể. Độ pH của acid này vào khoảng 0.8 chứng tỏ tính rất acid của dịch. Tại độ pH này, nồng độ ion Hydro gấp khoảng 3 triệu lần so với trong máu động mạch. Để cô đặc ion Hydro thành một lượng lớn như thế này đòi hỏi hơn 1500 calo năng lượng cho một Lít dịch vị. Cùng lúc ion Hydro được bài tiết thì ion bicarbonate cũng được khuếch tán vào trong máu, do đó, máu tại các tĩnh mạch dạ dày có nồng độ pH cao hơn so với máu trong động mạch khi dạ dày bài tiết acid.

Hình 65-5 thể hiện sơ đồ cấu trúc hoạt động của tế bào viền ( cũng được gọi là tế bào tiết acid), thể hiện rõ rằng chúng chứa một sớ lượng lớn các nhánh nhỏ bên trong tế bào gọi là các tiểu quản. Acid Hydrochloric được tạo thành từ các đoạn lồi ra giống như các vi lông trong các tiểu quản và sau đó được dẫn tới tiểu quản để kết thúc sự bài tiết bên trong tế bào.

Động lực chính cho sự bài tiết acid chlohydric của các tế bào viền là các bơm H – K ( H-K adenosine triphosphatase [ATPase] ). Cơ chế hóa học của sự hình thành acid hydrochloric được trình bày trong Hình 65-6 và bao gồm các bước như sau:

1. Nước trong các tế bào viền phân li thành ion H+ và ion OH bên trong chất tế bào. Ion H sau đó được bài tiết chủ động vào trong các tiểu quản bằng cách trao đổi với ion K+, quá trình trao đổi chủ động này được xúc tác bởi enzyme H+-K+ ATPase. Ion K+ được vận chuyển vào trong tế bào bằng bơm Na+-K+ ATPase trên mặt bên của màng và có xu hướng rò rỉ vào trong lòng tiểu quản nhưng chúng sẽ được quay vòng trở lại bên trong tế bào bằng bơm ở H+-K+ ATPase. Bơm mặt bên Na+-K+ ATPase thiết lập nên nồng độ Na thấp bên trong tế bào, góp phần tạo nên sự tái hấp thu thụ động từ lòng các tiểu quản. Do đó, đa phần ion K+ và Na+ trong các tiểu quản được tái hấp thu vào trong chất tế bào, và ion H sẽ nằm lại trong các tiểu quản.
2. Việc bơm ion H+ ra khỏi tế bảo bởi bơm H+ – K+ ATPase cho phép ion OH- được tích tụ vàtừ đó tạo thành ion bicarbonate ( HCO3 -)từ CO2, thậm chí được tại thành trong suốt quá trình chuyển hóa của tế bào hoặc khi được vận chuyển từ máu vào tế bào. Phản ứng này được xúc tác bởi enzyme carbonic anhydrase. Ion HCO3 – sau đó được vận chuyển thông qua màng bên tế bào tới dịch ngoại bào bằng cách trao đổi với ion Cl-, ion này sau đó đi vào tế bào và được bài tiết thong qua kênh Cl- vào bên trong lòng các tiểu quản, tạo thành dung dịch acid HCl trong tiểu quản. Dịch này sau đó được bài tiết ra bên ngoài thông qua tận cùng của các tiểu quản vào trong lòng tuyến.
3. Nước đi vào bên trong các tiều quản nhờ sự thẩm thấu được hình thành do sự bài tiết các ion lớn vào bên trong tiểu quản. Do đó, dịch bài tiết cuối cùng của tiểu quản bao gồm nước, HCl với nồng độ vào khoảng 150 đến 160 mEq/L, KCl vào khoảng 15 mEq/L, và một lượng nhỏ NaCl.

Để tạo được nồng độ lớn ion H+ trong dịch vị đòi hỏi một sự rò rỉ chỉ một lượng rất nhỏ acid ngược trở lại vào trong niêm mạc. Một phần lớn chức năng của dạ dày để ngăn cản sự rỏ rì ngược của acid là do khả năng tạo nên màng ngăn dạ dày nhờ chất nhày có tính bazo và khả năng gắn chặt các mối nối kết giữa các tế bào nội mô, sẽ được trình bày ở phần sau. Nếu màng ngăn này bị phá hủy bởi các chất độc, ví dụ như khi sử dụng quá nhiều aspirin hoặc rượu, acid được bài tiết ra sẽ rò ngược trở lại niêm mạc do chênh lệch gradient điện hóa, gây nên sự hủy hoại niêm mạc dạ dày.

Các yếu tố cơ bản kích thích sự bài tiết dịch vị là Acetylcholine, Gastrin, và Histamine. Acetylcholin được giải phóng ra do sự kích thích hệ đối giao cảm sẽ kích thích sự bài tiết pepsinogen từ các tế bào chính, acid hydrochloric từ các tế bào viền và chất nhày từ các tế bào tiết nhày. So với acetylcholine, cả gastrin và histamine đều kích thích rất mạnh tế bào viền bài tiết acid, nhưng chúng ít có tác động tới các tế bào bài tiết khác.

Sự bài tiết và hoạt hóa của pepsinogen. Các dạng pepsinogen có một vài khác biệt nhỏ khi được bài tiết ra bởi các tế bào chính và tế bào tiết nhày của các tuyến dạ dày, nhưng tất cả các pepsinogens được tạo thành đểu có một hoạt động cơ bản giống nhau.

Khi sự bài tiết ban đầu pepsinogen diễn ra, nó không có hoạt động tiêu hóa nào. Tuy nhiên, ngay khi chúng được gặp acid hydrochloric, nó sẽ được chuyển sang dạng pepsin hoạt động . Quá trình này, phân tử pepsinogen, có trọng lượng phân tử vào khoảng 42500, được phân cắt ra để tạo thành phân tử pepsin, vốn có trọng lượng phân tử vào khoảng 35000.

Pepsin hoạt động như một enzyme phân giải protein trong môi trường acid mạnh ( trung bình pH từ 1.8 đến 3.5) nhưng khi pH vào khoảng 5 thì quá trình phân giải protein bị ngừng lại và enzyme trở nên bất hoạt hoàn toàn trong thời gian ngắn. HCl rất cần thiết cho hoạt động tiêu hóa của pepsin trong dạ dày, như sẽ được trình bày ở Chương 66.

Sự bài tiết yếu tố nội của tế bào viền. Yếu tố nội – là một chất rất cần thiết cho sự hấp thu vitamin B12 ở hồi tràng – được bài tiết bởi các tế bào viền cùng với sự bài tiết acid HCl. Khi những tế bào viền sản xuất acid của dạ dày bị phá hủy, thường xảy ra ở những người bị viêm dạ dày mạn tĩnh, thì không chỉ có tình trạng thiếu acid dịch vị ( thiếu sự bài tiết acid trong dạ dày) tiến triền, mà còn gây ra bệnh thiếu máu ác tính do sự thiếu trưởng thành của các hồng cầu do vắng mặt yếu tố kích thích tủy xương B12. Trường hợp này được nói rõ trong chương 33.

TUYẾN MÔN VỊ – BÀI TIẾT CHẤT NHÀY VÀ GASTRIN

Tuyến môn vị có cấu trúc tương tự như tuyến tiết acid nhưng chứa ít các tế bào chính và hầu như không có các tế bào viền. Thay vào đó, tuyến chứa hầu hết các tết bào tiết nhày giống hệt với những tế bào cổ tuyến của tuyến acid dạ dày. Những tế bào này bài tiết một lượng nhỏ pepsinogen, như đã nói ở trên, và đặc biệt là bài tiết một lượng lớn lớp chất nhày mỏng để giúp bôi trơn thức ăn khi di chuyển, cũng như bảo vệ thành của dạ dày khỏi sự phân hủy của các enzyme. Tuyến môn bị cũng bài tiết hormone gastrin, có vai trò chìa khóa trong việc kiểm soát sự bài tiết ở dạ dày, như chúng ta bàn luận ngay sau đây.

CÁC TẾ BÀO TIẾT NHẦY BỀ MẶT

Toàn bộ bề mặt của biểu mô dạ dày giữa các tuyến được phủ bởi một lớp liên tục các dạng đặc biệt của tế bào tiết nhầy gọi là “ tế bào tiết nhầy bề mặt “. Chúng bài tiết ra một số lượng lớn chất nhầy nhớt bao phủ biểu mô của dạ dày dưới dạng một lớp gel thường dày hơn 1 mm, do đó cung cấp lớp vỏ bọc bảo vệ quan trọng cho thành của dạ dày, cũng như góp phần bôi trơn để sự vận chuyển thức ăn được dễ dàng.

Một đặc tính khác của chất nhày này là tính kiềm. Chính vì vậy, lớp mô bên dưới thành dạ dày không bị tiếp xúc trực tiếp với nồng độ acid cao cũng như với các enzyme phân giải protein của dạ dày. Thậm chí khi có sự tiếp xúc nhỏ nhất với thực ăn hoặc bất kỳ sự kích thích của chất nhầy thì đều trực tiếp kích thích bề mặt của các tế bào tiết nhầy nhằm bài tiết một lượng lớn chất nhầy nhớt dính, có tính kiềm này

SỰ KÍCH THÍCH BÀI TIẾT ACID DẠ DÀY

Các tế bào viền của tuyến tiết acid là những tế bào duy nhất bài tiết Acid HCl. Như đã được nhắc tới ở phần trên, tính acid của dịch được bài tiết bởi các tế bào viền của tuyến tiết acid là rất cao, với độ pH rất thấp khoảng 0.8. Tuy nhiên, sự bài tiết acid này nằm dưới dự kiểm soát liên tục của cả tín hiệu thần kinh và nội tiết. Hơn thế nữa, tế bào viền thực hiện được chức năng khi phối hợp chặt chẽ với một typ tế bào khác gọi là các tế bào ruột ưa crom ( tế bào ECL), với hoạt động tiên phát là bài tiết histamine.

Tế bào ECL nằm ở những hốc sâu của tuyến tiết acid và do đó chúng giải phóng histamine khi được tiếp xúc trực tiếp vơi tế bào viền của tuyến. Tốc độ hình thành và bài tiết acid HCl bởi các tế bào viền có liên quan trực tiếp với lượng histamine được bài tiết bởi các tế bào ECL. Lần lượt, các tế bào ECL bị kích thích sẽ bài tiết histamine nhờ tác động hormone gastrin – vốn được hình thành chủ yếu ở phần hang vị của biểu mô dạ dày khi đáp ứng với sự có mặt của protein trong thức ăn đang được tiêu hóa. Tế bào ECL cũng có thể bị kích thích bởi các hormone được bài tiết bởi hệ thống thần kinh ruột ở thành dạ dày. Chúng ta sẽ nói rõ hơn về cơ chế của gastrin trong việc kiểm soát hoạt động của các tế bào ECL và những kiểm soát sau đó với sự bài tiết acid HCl của tế bào viền.

Sự kích thích bài tiết acid của Gastrin. Gastrin là một hormone được bài tiết ra bởi các tế bào bài tiết gastrin, cũng còn gọi là các tế bào G. Những tế bào này nằm ở các tuyến môn vị tại phần tận cùng của dạ dày. Gastrin là một polypeptit lớn được bài tiết ra dưới 2 dạng:

Một dạng lớn gọi là G-34, chứa 34 amino acid và một dạng nhỏ hơn, G-17, chứa 17 amino acid. Mặc dù cả hai dạng này đều quan trọng, nhưng dạng nhỏ hơn lại dư thừa hơn.

Khi thịt hoặc những thức ăn khác có chứa protein tới vùng tận cùng hang vị của dạ dày, một vài protein từ thức ăn này sẽ có một tác động kích thích đặc biệt tới tế bào tiết gastrin của tuyến môn vị gây nên sự giải phóng Gastrin vào máu để sau đó được vận chuyển đến các tế bào ECL ở dạ dày. Hỗn hợp mạnh của dịch vị vận chuyển Gastrin cực kỳ nhanh tới các tế bào ECL ở thân vị, gây nên sự giải phóng trực tiếp histamine vào các tuyến tiết acid ở sâu. Histamin sau đó nhanh chóng làm hoạt động kích thích sự bài tiết acid hydrochloric của dạ dày.

SỰ ĐIỀU HÒA BÀI TIẾT PEPSINOGEN

Sự kích thích bài tiết pepsinogen ở các tế bào chính dạ dày tại các tuyến tiết acid diễn ra khi đáp ứng với 2 týp tín hiệu: (1) Sự giải phóng Achetylcholin từ dây thần kinh phế vị hoặc từ lưới thần kinh dạ dày ruột, và (2) acid từ dạ dày. Acid có thể không kích thích trực tiếp các tế bào chính nhưng thay vào tăng cường thêm phản xạ thần kinh ruột giúp hỗ trợ cho các tín hiệu thần kinh ban đầu tới các tế bào chính. Do đó, tốc độ bài tiết pepsinogen – tiền chất của pepsin gây nên sự tiêu hóa protein – bị ảnh hưởng rất mạnh bởi lượng acid có mặt trong dạ dày. Ở những người mất khả năng bài tiết lượng acid cơ bản, sự bài tiết pepsinogen cũng giảm, thậm chí các tế bào chính có thể hoàn toàn bình thường

 Các giai đoạn bài tiết ở dạ dày

Sự bài tiết ở dạ dày đã được nói ở trên diễn ra qua 3 “ giai đoạn ” ( như đã trình bày ở Hình 65 -7): Một giai đoạn kích thích tâm lý, một giai đoạn ở dạ dày, và một giai đoạn ở ruột non.

Giai đoạn kích thích tâm lý. Giai đoạn kích thích tâm lý của sự bài tiết ở dạ dày diễn ra thậm chí trước khi thức ăn đi vào dạ dày, đặc biệt khi đang được ăn. Nó là kết quả của quá trình nhìn, ngừi, nghĩ hoặc nêm thức ă, và khi sự them ăn càng lớn, thì sự kích thích lại càng mãnh liệt. Các tín hiệu thần kinh gây nên pha diễn ra trong đầu của sự bài tiết ở dạ dày này bắt nguồn từ vỏ não và ở trung tâm them ăn ở hạnh nhân và vùng dưới đồi. Chúng sẽ được truyền thông qua nhân lưng vận động của dây phế vị và từ đó qua dây thần kinh phế vị tới dạ dày. Giai đoạn bài tiết này thường đóng góp khoảng 30% tổng sự bài tiết của dạ dày liên quan tới bữa ăn.

Giai đoạn dạ dày. Một khi thức ăn vào tới dạ dày, nó kích thích (1) phản xạ dài trung gian qua dây thần kinh phế vị từ dạ dày tới não bộ và ngược trở lại dạ dày, (2) Phản xạ thần kinh ruột địa phương, (3) Cơ chế tác động của Gastrin, tất cả gây ra sự bài tiết dịch vị trong khoảng vài giờ khi thức ăn chứa trong dạ dày. Giai đoạn bài tiết ở dạ dày góp khoảng 60% tổng số lượng bài tiết dạ dày khi ăn và do đó chiếm phần lớn trong tổng số 1500ml dịch vị bài tiết hàng ngày.

Giai đoạn ở ruột non. Sự xuất hiện của thức ăn ở phần trên của ruột non, đặc biệt ở tá tràng, sẽ tiếp tục khiến cho dạ dày bài tiết một lượng nhỏ dịch vị, có thể một phần bởi một lượng nhỏ dịch dạ dày được giài phóng bởi niêm mạc tá tràng. Sự bài tiết này chiếm khoảng 10% tổng số dịch vị bài tiết do đáp ứng với thức ăn.

Sự ức chế bài tiết dịch dạ dày bởi các yếu tố ruột.

Mặc dù dịch nhũ chấp ruột có thể kích thích nhẹ sự bài tiết ở dạ dày trong đoạn đầu của giai đoạn ở ruột trong sự bài tiết ở dạ dày, chúng ngược lại lại ức chế sự bài tiết dịch vị trong khoảng thời gian còn lại. Sự ức chế này là kết quả ít nhất của 2 tác động:

1. Sự xuất hiện của thức ăn ở ruột non khởi xướng một phản xạ dạ dày ruột dự trữ, truyền qua hệ thống thần kinh cơ ruột và dây thần kinh giao cảm và phế vị, nó ức chế sự bài tiết ở dạ dày. Phản xạ này có thể được khởi đầu bởi (a) sự căng thành ruột non, (b) sự xuất hiện của dịch acid ở phần trên của ruột non, (c) sự xuất hiện các sản phẩm phân giải của protein, or (d) sự kích thích của niêm mạc. Phản xạ này là một phần của cơ chế phức hợp sé được nói đến ở Chương 64 nhằm làm chậm sự làm rỗng của dạ dày trong khi ruột non đã bị chứa đầy thức ăn.
2. Sự xuất hiện của acid, chất béo, sản phẩm phân giải của protein, dịch ưu trương hoặc dịch nhược trương, nhoặc bất kỳ một yếu tố kích thích nào tác động vào phần trên của ruột non sẽ gây ra sự gải phóng một vài hormone đường ruột. Một trong những hocmon này là secretin, có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc kiểm soát sự bài tiết dịch tụy. Tuy nhiên, hocmon này lại đối kháng với sự bài tiết ở dạ dày. Ba hormone còn lại còn lại là- peptid ức chế bài tiết gastrin, polypeptid vận mạch ruột và somatostatin – cũng có ảnh hưởng từ nhẹ đến trung bình trong việc ức chế bài tiết ở dạ dày. Mục đích của các yếu tố của ruột khi ức chế sự bài tiết của dạ dày có thể nhằm làm chậm dòng nhũ chấp từ dạ dày xuống khi mà ruột non đã chứa đầy thức ăn hoặc tạm thời quá tải. Thực tế, các phản xạ ức chế dạ dày ruột cộng với các hormone ức chế thường cùng làm giảm nhu động của dạ dày cùng lúc với việc giảm sự bài tiết của nó, sẽ đươc nói rõ hơn trong chương 64.

Sự bài tiết ở dạ dày trong thời gian giữa các lần tiêu hóa thức ăn.

Dạ dày bài tiết một ít ml dịch vị mỗi giờ trong suốt giai đoạn giữa các lần phân giải thức ăn, khi mà có ít hoặc không có sự tiêu hóa diễn ra ở bất cứ vị trí nào của ruột. Sự bài tiết diễn ra thường ở dạng không acid, mà chứa chủ yếu là chất nhày và một ít pepsin và hoàn toàn không có HCl. Sự kích thích cảm giác có thể làm tăng sự bài tiết dịch vị giữa các đợt tiêu hóa ( chứ lượng lớn peptid và acid) tới 50ml hoặc hơn trong vòng một giờ, tương tự như cách mà sự bài tiết ở pha diễn ra trong đầu tại thời điểm bắt đầu bữa ăn. Sự tăng bài tiết này đáp ứng lại kích thích cảm xúc được tin rằng là yếu tố góp phần cho sự phát triển của loét dạ dày, sẽ được trình bày trong Chương 67.

Thành phàn hóa học của Gastrin và những Hormone Dạ dày ruột khác.

Gastrin, cholecystokinin( CCK), và secretin đều là những polypeptis lớn với trọng lượng phân tự tương ứng xấp xỉ là 2000, 42000, và 3400. Năm acid amin cuối cùng của chuỗi phân tử Gastrin và CCK là giống nhau. Hoạt động chức năng của Gastrin nằm ở 4 acid amin cuối cùng, và hoạt động của CCK nằm ở 8 acid amin cuối của chuỗi. Tất cả acid amin trong phân tử Secretin đều cần thiết. Một phân tử gastrin tổng hợp, bao gồm 4 acid amin cuối cùng của gastrin tự nhiên cộng với acid amin alanine, đều có đầy đủ đặc tính sinh lý của gastrin tự nhiên. Gastrin tổng hợp này được gọi là Pentagastrin.

SỰ BÀI TIẾT DỊCH TỤY

Tuyến tụy, nằm ở song song phía dưới dạ dày ( mô tả trong Hình 65 -10), là một tuyến phức hợp lớn, và phần lớn cấu trúc bên trong của nó tương tự với cấu trúc của tuyến nước bọt như đã được trình bày ở Hình 65-2. Các enzyme tiêu hóa của tuyến tuy được bài tiết bởi các nang tuyến tụy, và một thể tích lớn dung dịch NaHCO3 được bài tiết bởi các ống nhỏ và các ống lớn dẫn ra từ các nang tuyến. Sản phẩm kết hợp của enzyme và NaHCO3 sau đó sẽ chảy qua một ống dẫn tụy lớn mà ống này thường nối ngay lập tức với ống dẫn mật tại vị trí ngày trước khi đổ vào tá tràng qua bóng Vater, được bao quanh bởi cơ thắt Oddi.

Dịch tụy được bài tiết phần lớn là do đáp ứng với sự có mặt của dịch nhũ chấp tại phần trên của ruột non, và đặc tính của dịch tụy được xác định bởi mức độ có mặt của một số loại thức ăn trong nhũ chấp ( Tụy cũng bài tiết insulin, nhưng không phải được bài tiết bởi cùng một mô tụy bài tiết dịch tụy. Thay vào đó, insulin được bài tiết trực tiếp vào máu – không phải vào ruột – bởi các đảo tụy Langerhans nhờ các nhánh đảo tụy nằm xuyên suốt tụy. Những cấu trúc này được nói đến ở chương 79)

NHỮNG ENZYM TIÊU HÓA CỦA TUYẾN TỤY

Thành phần dịch bài tiết của tuyến tụy chứa nhiều loại enzyme nhằm mục đích tiêu hóa 3 loại thức ăn chủ yểu: Proteins, cacbonhydrat và chất béo. Chúng cũng chứa một lượng lớn ion HCO3 -, vốn có một chức năng quan trọng trong việc trung hòa lượng acid có trong dịch nhũ chấp khi từ dạ dày đổ xuống tá tràng. Những enzyme quan trọng nhất của tuyến tụy có vai trò tiêu hóa protein là trypsin, chymotrypsin, và carboxypolypeptidase. Đến nay lượng phong phú nhất là enzyme trypsin. Trypsin và chymotrypsin phân cắt các protein toàn phần và các protein đã bị tiêu hóa một phần thành các peptid có kích thước khác nau nhưng không phân giải được thành các amino acids. Tuy nhiên, Carboxypolypeptidase sẽ cắt những peptit này thành các acid amin tự do, và có thể hoàn thành quá trình tiêu hóa một vài protein thành trực tiếp các acid amin.

Enzym tuyến tụy tiêu hóa carbonhydrat là amylase tụy, có tác dụng thủy phân tinh bột, glycogen và phần lớn những cacbonhydrate khác (trừ cellulose) để tạo các enzyme chính phân giải chất béo là (1) lipase tụy, có khả năng thủy phân chất béo trung tính thành acid béo và các mono glycerid;(2) cholesterol esterase, gây ra sự thủy phân đối với cholesterol este và (3) phospholipase, phân cắt các acid béo từ phospholipid.

Khi ban đầu được tổng hợp trong các tế bào tụy, những enzyme phân giải protein tồn tại ở trạng thái không hoạt động gồm trypsinogen, chymotrypsinogen và procarboxypolypeptidase. Chúng chỉ trở nên hoạt động sau khi được bài tiết vào trong đường ruột. Trypsinogen được hoạt hóa bởi enzyme Enterokinase- vốn được bài tiết bởi niêm mạc đường ruột khi dịch nhũ chấp tiếp xúc với niêm mạc. Trysinogen cũng có thể tự hoạt hóa xúc tác bởi các trypsin vốn đã được tạo thành từ các trypsinogen trước đó. Chymotrypsinogen được hoạt hóa bởi trypsin để tạo thành chymotrypsin, và procarboxypolypeptidase cũng được hoạt hóa theo cách tương tự.

Các yếu tố ức chế sự bài tiết Trypsin ngăn cản sự tiêu hóa của tuyến tụy. Có một điều rất quan trọng là các enzyme phân giải protein trong dịch tụy chỉ được hoạt hóa cho đến sau khi chúng được bài tiết vào trong ruột bởi trypsin và các enzyme khác có thể phân hủy cả tuyến tụy. May mắn thay, những tế bào bài tiết các enzyme phân giải protein bào các tiểu thùy tuyến tụy đồng thời cũng bài tiết một yếu tố khác gọi là yếutố ứcchế trypsin. Yếu tố này, được tạo thành trong tế bào chất của các tế tuyến , ngăn cản sự hoạt hóa trypsin bên trong tế bào bài tiết nó và cả trong tiểu thùy và ống dẫn của tuyến tụy. Thêm vào đó, bởi vì bản thân trypsin có khả năng hoạt hóa các enzym phân giải protein khác, nên yếu tố ức chế trypsin cũng ngăn cản sự hoạt hóa của các enzyme khác.

Khi tuyến tụy bị hủy hoại nghiêm trọng hoặc khi ống dẫn bị tắc, một lượng lớn dịch tụy đôi khi trở nên ngập trong các vùng bị hủy hoại của tuyến. Trong tình trạng này, tác động của yếu tố ức chế trypsin thường bị lấn áp, vầ dịch tụy nhanh chóng được hoạt hóa và phân hủy toàn bộ tuyến tụy trong vòng vài giờ gây ra tình trạng gọi là Viêm tụycấp. Tình trạng này đôi khi gây nguy hiểm tính mạng do tình trạng Shock tuần hoàn đi kèm, thậm chí ngay khi cả chúng không gây nguy hiểm tính mạng thì bệnh này thường dẫn tới tình trạng suy tụy ở phần đời sau này.

SỰ BÀI TIẾT ION BICARBONAT

Mặc dù các enzyme của dịch tụy được bài tiết toàn bộ bởi các tiểu thùy của tuyến tụy, thì hai thành phần quan trọng khác của dịch tụy là ion bicacbonat và nước, lai được bài tiết chủ yếu bởi các tế bào biểu mô của ống nhỏ và óng lớn được dẫn ra từ các tiểu thùy. Khi tuyến tụy bị kích thích để bài tiết ra một lượng dồi dào dịch tụy, nồng độ bicacbonat có thể lên cao tới khoảng 145 mEq/L, gấp khoảng 5 lần nồng độ ion bicacbonat trong huyết tương.Nồng độ cao này cót hể cung cấp một lượng lớn bazo cho dịch tụy nhằm phục vụ việc trung hòa lượng HCl được đổ vào tá tràng từ dạ dày.

Các bước cơ bản trong cơ chế tế bào của việc bài tiết dịch natri bicacbonat vào trong các ống nhỏ và ống lớn đươc trình bày ở hình 65 -8, như sau:

1. CO2 khuếch tán từ máu vào bên trong tế bào, dưới tác động của cacbonic anhydrase, CO2 kết hợp với nước tạo thành acid cacbonic (H2CO3). Acid cacbonic phân ly thành ion bicacbonat và ion Hydrogen ( HCO3- và H+). Các ion HCO3- được bổ sung thêm vào tế bào thông qua màng đáy bên nhờ kênh đồng vận chuyển với Na+. Ion HCO3- trao đổi với ion Cl- bằng vận chuyển chủ động thứ phát vào lòng của ống tuyến. Ion Cl- đã đi vào trong tế bào sau đó sẽ quay vòng trở lại lòng ống bởi các kênh Cl- đặc biệt.
2. Ion H+ được tạo thành do sự phân ly của acid cacbonic bên trong tế bào được sao đổi với ion Na+ thông qua màng bên của tế bào bằng cách vận chuyển chủ động thứ phát. Ion Na+ cũng đi vào trong tế bào bằng kên đồng vận chuyển với HCO3- thông qua màng bên của tế bào. Ion Na+ sau đó được vận chuyển xuyên quan bờ lòng ống vào trong lòng ống tụy. Điện thế âm của lòng ống cũng đẩy các ion Na+ tích điện dương xuyên qua các mối nối chặt chẽ giữa các tế bào.
3. Tất cả sự di chuyển của ion Na+ và HCO3- từ dòng máu vào trong lòng ống tạo nên một gradient áp lực thẩm thấu gây nên sự thẩm thấu của nước vào bên trong lòng ống tụy, do đó tạo nên một dung dịch bicacbonat đẳng trương hoàn toàn.

ĐIỀU HÒA BÀI TIẾT DỊCH TỤY

Các yếu tố kích thích cơ bản gây nên sự bài tiết dịch tụy.

Ba yếu tố cơ bản quan trọng gây nên sự bài tiết dịch tụy là:

1. Acetylcholin, được giải phóng ra từ tận cùng dây thần kinh phế vị và từ những dây thần kinh thuộc hệ cholinergic khác trong hệ thần kinh ruột.
2. Cholecytokinin, được bài tiết ra từ tá tràng và niêm mạc phần trên của hỗng tràng khi thức ăn đi vào trong ruột non.
3. Secretin, cũng được bài tiết ra từ niêm mạc tá tràng và hỗng tràng khi có thức ăn chứa nống độ acid cao đi tới ruột non.

Hai yếu tố đầu tiên, acetylcholine và cholecystokinin, kích thích tế bào tiểu thùy của tuyến tụy, gây sản xuất một lượng lớn enzyme tiêu hóa của tuyến tụy và một lượng nhỏ nước và điện giải được bài tiết cùng. Không có nước, đa phần tất cả các enzyme đều dự trữ duy trì tạm thời trong các tiểu thùy và ống tuyến cho đến khi có nhiều dịch bài tiết đầy chúng vào trong tá tràng. Secretin, đối ngược với 2 yếu tố kích thích trên , lại kích thích sự bài tiết một lượng lớn dịch chứa nước và NaHCO3 ở biểu mô ống tuyến tụy.

Tác động làm mạnh bài tiết của các yếu tố kích thích khác. Khi tất cả những yếu tố kích thích tác động tới tuyến tụy trong cùng lúc, thì tổng số lượng được bài tiết ra gấp nhiều lần so với tổng của lượng dịch bài tiết khi các yếu tố này tác động riêng rẽ. Do đó, các yếu tố kích thích đa dạng được gọi là “ gấp lên nhiều lần “ hoặc “ làm mạnh thêm” yếu tố khác. Chính vị vậy, dịch tụy bình thường là kết quả từ sự kết hợp nhiều yếu tố kích thích chứ không chỉ riêng rẽ yếu tố nào.

Các pha bài tiết dịch tụy

Sự bài tiết dịch tụy, cũng giống như sự bài tiết dịch vị, đều diễn ra qua ba giai đoạn: giai đoạn kích thích tâm lý, giai đoạn dạ dày và giai đoạn ruột. Đặc tính của từng giai đoạn được mô tả ở phần sau đây

Giai đoạn kích thích tâm lý và giai đoạn dạ dày. Trong suốt giai đoạn kích thích tâm lý của sự bài tiết dịch tụy, các tín hiệu thần kinh xuất phát từ não bộ gây ra sự bài tiết ở dạ dày đồng thời gây ra sự bài tiết acetylcholine từ tận cùng thần kinh phế vị tại tụy. Tín hiệu này gây nên sự bài tiết một lượng enzyme trung bình vào trong tiểu thùy tuyến tụy, chiếm khoảng 20% tổng số lượng dịch bài tiết ở tuyến tụy sau bữa ăn. Tuy nhiên,chỉ phần ít dịch bài tiết chảy tức khắc qua ống tuyến tụy vào trong ruột non bởi vì chỉ có một lượng nhỏ nước và điện giải được bài tiết cùng với các enzyme này

Trong suốt giai đoạn dạ dày, sự bài tiết các enzyme do kích thích thần kinh tiếp tục diễn ra, chiếm thêm khoảng 5-10% dịch tụy được bài tiết ra sau bữa ăn. Tuy nhiên, lại một lần nữa cũng chỉ có một lượng nhỏ dịch bài tiết được đi vào tá tràng bởi sự thiếu hụt liên tục lượng dịch bài tiết cần thiết.

Giai đoạn ruột. Sau khi dịch nhũ chấp rời dạ dày và đi xuống ruột non, sự bài tiết của tuyến tụy trở nên nhiều hơn, chủ yếu là do sự đáp ứng với hocmon secretin.

Secretin kích thích sự bài tiết vô cùng nhiều ion HCO3-, có tác dụng trung hòa dịch nhũ chấp dạ dày chứa nhiều acid. Secretin kích thích sự bài tiết nhiều ion HCO3-, có tác dụng trung hòa dịch nhũ chấp dạ dày chứa nhiều acid. Secretin là một polypeptide chứa 27 acid amin ( với trọng lượng phân tử khoảng 3400). Ban đầu nó xuất hiện ở trạng thái không hoạt động, prosecretin, tại các tế bào S ở niêm mạc của tá tràng và hỗng tràng. Khi dịch nhũ chấp chứa acid với pH nhỏ hơn 4.5 tới 5 từ dạ dày đi tới tá tràng sẽ khiến niêm mạc tá tràng giải phóng và hoạt hóa secretin, rồi sau đó hấp thu vào trong dòng máu. Thành phần có sức tác động tới sự giải phóng secretin chính là acid HCl từ dạ dày. Secretin khiến cho tuyến tụy bài tiết một lượng lớn dịch tụy chứa nống độ cao ion HCO3 – ( tới khoảng 145mEq/L) nhưng với nồng độ thấp ion Cl-. Cơ chế tác động của secretin đặc biệt quan trong vì 2 lý do:

Thứ nhất, secretin bắt đầu được giải phóng từ niêm mạc của ruột non khi pH trong tá tràng khi xuống thấp hơn 4.5 tới 5.0 và được giải phóng rất nhiều khi pH xuống thấp hơn 3.0. Cơ chế này ngay lập tức gây ra sự bài tiết một lượng lớn dịch tụy chứa rất nhiều NaHCO3. Kết quả thực là do phản ứng sau đây ở tá tràng:

HCl + NaHCO3 => NaCl + H2CO3

Acid cacbonic sau đó ngay lập tức phân ly thành CO2 và nước. CO2 được thẩm thấu vào trong máu và đào thải qua phổi, do đó để lại dung dịch trung tính là NaCl trong tá tràng. Theo cách này, lượng acid từ dạ dày được đổ vào tá tràng được trung hòa, và do đó, hoạt động phân giải peptit của dịch vị trong tá tràng ngay lập tức bị ngừng lại. Nguyên do là niêm mạc của ruột non không thể chịu đựng được sự bào mòn của dịch vị, do vậy cơ chế bảo vệ này là cần thiết để ngăn cản sự loét tá tràng, sẽ được nói rõ hơn trong chương 67.

Ion HCO3- được bài tiết bởi tụy cung cấp khoảng pH cần thiết cho hoạt động tiêu hóa của các enzyme tụy, vốn được hoạt động trong môi trường kiềm nhẹ hoặc trung tính, ở độ pH 7.0 tới 8.0. May mắn thay, độ pH của dung dịch NaCl trung bình lại vào khoảng 8.0.

Cholecystokinin đóng góp vào hoạt động kiểm soát sự bài tiết các enzyme tiêu hóa của tuyến tụy. Sự có mặt của thức ăn ở phần trên của ruột non cũng gây ra sự bài tiết hocmon thứ 2, cholecystokinin (CCK), một polypeptit chứa 33 acid amin, được giải phóng từ một nhóm tế bào khác, tế bào I, nằm ở niêm mạc của tá tràng và phần trên hỗng tràng. Sự giải phóng CCK là kết quả đặc biệt của sự xuất hiện các proteose và pepton ( các sản phẩm được phân giải một phần của protein) và các acid béo chuỗi dài trong dịch nhũ chấp từ dạ dày

CCK, giống như secretin, được vận chuyển theo dòng máu tới tụy, nhưng thay vì gây ra sự bài tiết NaHCO3, mà chủ yếu gây ra sự bài tiết các enzyme tiêu hóa của tụy từ các tế bào tiểu thùy tuyến. Tác động này tương tự như tác động gây ra bởi kích thích dây thần kinh phế vị nhưng thậm chí được biểu hiện rõ rang hơn, chiếm khoảng 70 – 80% tổng lượng bài tiết enzyme tuyến tụy sau bữa ăn.

Sự khác biệt giữa ảnh hưởng của tác động kích thích tuyến tụy của hormone secretin và CCK được trình bày ở hình 65-9, thể hiện rõ (1) sự bài tiết mạnh NaCl khi đáp ứng với sự có mặt của acid trong tá tràng, do sự kích thích của secretin, (2) tác động 2 chiều do đáp ứng với xà phòng ( một chất béo) và (3) sự bài tiết mạnh mẽ các enzyme tiêu hóa ( khi có peptone trong tá tràng ) được kích thích bởi CCK.

Hình 65-10 tổng kết lại các yếu tố quan trọng trong sự điều hòa bài tiết tuyến tụy. Tổng lượng bài tiết mỗi ngày vào khoảng 1 lít.

SỰ BÀI TIẾT DỊCH MẬT CỦA GAN

Một trong nhiều hoạt động của gan là bài tiết dịch mật, bình thường vào khoảng 600 đến 1000 ml/ngày. Dịch mật phục vụ 2 hoạt động quan trọng:

Đầu tiên, dịch mật có vai trò quan trọng trong sự tiêu hóa và hấp thu chất béo, không phải do bất kỳ enzyme nào trong dịch mật gây ra sự tiêu hóa chất béo, mà là do các acid mật trong dich mật thực hiện 2 hoạt động: (1) Chúng nhũ tương hóa các phần mỡ lớn trong thức ăn thành nhiều phần cực nhỏ, do đó bề mặt của chúng mới có thể bị tấn công bởi các enzyme lipase có trong dịch tụy, (2) chúng tăng cường khả năng hấp thu các sản phẩm chuyển hóa cuối cùng của chất béo thông qua màng niêm mạc ruột.

Thứ hai, dịch mật hoạt động nhằm bài tiết một vài sản phẩm phân hủy quan trọng từ máu. Những sản phẩm thải này bao gồm billirubin- một sản phẩm chuyển hóa cuối cùng của sự phân hủy hemoglobin, và cholesterol dư thừa.

GIẢI PHẪU SINH LÝ CỦA SỰ BÀI TIẾT DỊCH MẬT

Dịch mật được bài tiết từ gan qua 2 giai đoạn:

1. Phần đầu tiên của sự bài tiết được thực hiện nhờ các đơn vị chức năng cơ bản của gan, là các tế bào gan, dịch bài tiết ban đầu chứa một lượng lớn acid mật, cholesterol và những thành phần hữu cơ khác. Chúng được bài tiết vào trong các vi quản mật bắt nguồn từ giữa các tế bào gan.
2. Tiếp theo, dịch mật chảy trong các vi quản mật tới vách ngăn giữa các tiểu thùy, nơi mà dịch trong vi quản mật được đổ vào các ống mật gian tiểu thùy, dần dần sau đó tới các ống mật lớn hơn, cuối cùng đổ vào các ống gan và ống mật chung. Từ các ống này, dịch mật được đổ trực tiếp vào trong tá tràng hoặc được chuyển sang túi mật trong khoảng vài phút cho tới vài giờ thông qua ống túi mật, sẽ được trình bày ở Hình 65-11.

Trong quá trình qua các ống mật, thành phần thứ hai của dịch bài tiết từ gan được thêm vào dịch mật ban đầu. Dich bài tiết bổ sung này là một dung dịch tan trong nước gồm ion Na+ và HCO3- được bài tiết bởi các tế bào nội mô lót trong thành các ống nhỏ và ống lớn. Dịch bài tiết thứ phát này đôi khi làm tăng tổng lượng dịch mật lên 100%. Dịch bài tiết thứ phát này được kích thích đặc hiệu bởi Secretin, gây ra sự giải phóng một lượng bổ sung HCO3- vào tổng lượng bải tiết ion bicacbonat trong dich tụy ( để trung hòa lượng acid được đổ từ dạ dày vào tá tràng).

Chứa đựng và cô đặc dịch mật trong túi mật. Dịch mật được bài tiết liên tục bởi các tế bào gan, nhưng phần lớn trong số chúng sẽ được chứa trong túi mật cho đến khi cần được sử dụng ở tá tràng. Thể tích tối đa mà túi mật có thể chứa đựng chỉ khoảng 30 -60 ml. Tuy nhiên, sự bài tiết dịch mật trong vòng 12h ( vào khoảng 450 ml) có thể đựng hoàn toàn trong túi mật do nước, Cl -, và những điện giải nhỏ khác được liên tục tái hấp thu qua niêm mạc của túi mật, cô đặc các thành phần còn lại của dịch mật bao gồm muối mật, cholesterol, lecithin, và bilirubin.

Phần lớn sự tái hấp thu của túi mật được tạo ra bởi sự vận chuyển chủ động ion Na+ vào trong biểu mô của túi mật và sự vận chuyển này kéo theo sự tái hấp thu thứ phát ion Cl-, nước và các thành phần có khả năng khuếch tán khác. Dịch mật được cô đặc khoảng 5 lần bằng cách thông thường này, nhưng chúng có thể được cô đặc tối đa khoảng 20 lần.

Thành phần của dịch mật. Bảng 65-2 liệt kê thành phần của dịch mật ban đầu khi được bài tiết bởi gan và sau khi được cô đặc trong túi mật. Phần lớn chất được bài tiết bên trong dịch mật là muối mật, chiếm khoảng một nửa trong tổng số các chất được hòa tan trong dịch mật. Bilirubin, cholesterol, lecithin và các điện giài thông thường trong huyết tường cũng được bài tiết hoặc bài xuất với một nồng độ cao.

Trong quá trình cô đặc trong túi mật, nước và một phần lớn điện giải ( trừ ion Ca 2+) được tái hấp thu bởi niêm mạc túi mật; về cơ bản tất cả những thành tố khác, đặc biệt là muối mật và các chất lipid như cholesterol và lecithin, không được tái hấp thu và do đó được tập trung với nồng độ cao trong dịch túi mật.

Cholecystokinin kích thích sự co bóp túi mật. Khi thức ăn bắt đầu được tiêu hóa ở phần trên của đường tiêu hóa, túi mật bắt đầu co bóp, đặc biệt khi thức ăn giàu chất béo đến tá tràng – khoảng 30 phút sau bữa ăn. Cơ chế của sự co bóp túi mật là sự co bóp có nhịp điệu của thành túi mật, nhưng sự làm rỗng túi mật hiệu quả cũng đòi hỏi sự giãn đồng thời của cơ thắt Oddi, vốn có vai trò như một vòng chắn ngăn cản sự thoát của dịch mật vào trong tá tràng.

Yếu tố kích thích có hiệu lực nhất trong việc gây ra sự co bóp của túi mật là hormone CCK. Đây là cùng loại hormone CCK gây ra sự tăng bải tiết các enzyme tiêu hóa ở các tế bào tiểu thùy tuyến tụy như đã được nói ở trên . Sự kích thích CCK từ niêm mạc tá tràng đi vào trong dòng máu chủ yếu là do sự xuất hiện của thức ăn giàu chất béo trong tá tràng.

Túi mật cũng nhận được sự kích thích ít mạnh mẽ hơn của các sợi thần kinh bài tiết acetylcholine, gồm cả sợi thần kinh phế vị và cả hệ thống thần kinh ruột. Chúng là những sợi thần kinh giống với các sợi điều khiển các nhu động và cơ chế bài tiết ở những phần khác của đường tiêu hóa trên. Tóm lại, túi mật đổ dịch mật được cô đặc chứa bên trong nó vào tá tràng chủ yếu là do sứ đáp ứng với kích thích của CCK – do thức ăn giàu chất béo khởi đầu kích thích. Khi không có chất béo trong thức ăn, túi mật đổ rất ít dịch mật, nhưng khi một lượng cần thiết chất béo có mặt, túi mật sẽ đổ hoàn toàn hết trong vòng 1 giờ. Hình 65-11 tổng quát sự bài tiết dịch mật, sự dự trữ của chúng trong túi mật và sự giải phóng sau cùng dịch mật từ túi mật vào trong tá tràng.

HOẠT ĐỘNG CỦA MUỐI MẬT TRONG VIỆC TIÊU HÓA VÀ HẤP THU CHẤT BÉO

Tế bào gan tổng hợp khoảng 6 gam muối mật mỗi ngày.Tiền chất của muối mật là cholesterol, là chất có trong khẩu phần ăn hoặc được tổng hợp bởi các tế bào gan trong quá trình chuyển hóa chất béo. Cholesterol được chuyển thành acid cholic và acid chenodeoxycholic với lượng bằng nhau. Những acid này lần được được kết hợp chủ yếu với glycin và một phần nhỏ với taurin để tạo thành acid mật với glycol – acid và tauro – acid mật. Muối của những acid này mà chủ yếu là muối Natri, sau đó được bài tiết vào trong dịch mật.

Muối mật có 2 hoạt động quan trọng trong đường ruột là:

Đầu tiên, chúng xà phòng hóa thành phần chất béo trong thức ăn. Hoạt động này, làm giảm sức căng bề mặt của các tiểu phần mỡ và khiến cho nhu động của đường tiêu hóa có thể phá vỡ các giọt mỡ thành các kích cỡ nhỏ hơn, được gọi là hoạt động nhũ tương hóa hoặc xà phòng hóa của muối mật.

Thứ 2, quan trọng hơn cả nhũ tương hóa, muối mật hỗ trợ hấp thu của (1) acid béo, (2)monoglyceride , (3)cholesterol, và (4) các lipid khác trong đường ruột. Chúng giúp hấp thu bằng cách tạo thành các phức hợp vật lý nhỏ giữa các lipid này; và phức hợp này được gọi là các micelle. Chúng có khả năng bán hòa tan trong dịch nhũ chấp bởi đặc tính tích điện của muối mật. Lipid đường ruột được “ chuyên trở “ ở dạng này tới niêm mạc đường ruột, tại đây chúng được hấp thu vào trong máu, sẽ được trình bày ở chương 66. Nếu không có sự có mặt của muối mật trong đường ruột thì có đến 40% của chất béo đã được tiêu hóa sẽ bị mất đi trong phân và sự thiếu hụt chuyển hóa thường sẽ xuất hiện bởi sự mất mát các chất dinh dưỡng.

Chu kỳ gan ruột của muối mật. Khoảng 94% muối mật ở ruột non sẽ được tái hấp thu vào trong máu, khoảng một nửa số này sẽ được khuếch tán qua niêm mạc đoạn đầu ruột non và phần còn lại được tái hấp thu thông qua quá trình vận chuyển tích cực ở niêm mạc ruột ở phần xa của hồi tràng. Chúng sẽ đi vào trong tĩnh mạch cửa và trở lại gan. Khi đến gan và trong suốt đoạn đầu đi trong các xoang tĩnh mạch, các muối này sẽ được hấp thu gần như hoàn toàn vào trong các tế bào gan và sau đó được bài tiết trở lại vào các ống mật.

Bằng cách này, khoảng 94% muối mật được tái tuần hoàn vào trong dịch mật, như vậy trung bình những muối này hoàn thành 17 vòng tuần hoàn hoàn chỉnh trước khi được đào thải qua phân. Một lượng nhỏ muối mật không được tái hấp thu và được đào thải qua phân sẽ được thay thế bởi một lượng muối mật được tạo ra liên tục từ các tế bào gan. Sự tái tuần hoàn của muối mật được gọi là Chu kỳ gan ruột của muối mật. Số lượng dịch mật được bài tiết bởi tế bào gan mỗi ngày phụ thuộc phần nhiều vào sự có sẵn của muối mật – khi lượng muối mật trong vòng tuần hoàn gan ruột càng nhiều ( thông thường tổng lượng này chỉ vào khoảng 2.5 gam) thì tốc độ bài tiết dịch mật càng nhiều. Quả thực vậy, sự tiêu dùng lượng muối mật bổ sung có thể tằng sự bài tiết dịch mật khoảng vài trăm ml một ngày. Nếu có sự rò đường mật ra bên ngoài kéo dài khoảng vài ngày tới vài tuần thì chúng không thể được tái hấp thu từ hồi tràng, gan sẽ tăng sản xuất muối mật lên khoảng 6 tới 10 lần, làm cho tốc độ bài tiết muối mật trở lại bình thường. Điều đó chứng tỏ rằng tốc độ bài tiết muối mật hàng ngày được điều tiết chủ động bởi sự sẵn có ( hoặc không ) của muối mật trong Chu kỳ gan ruột.

Vai trò của Secretin trong việc kiểm soát sự bài tiết dịch mật. Ngoài tác động mạnh mẽ của acid mật gây ra sự bài tiết dịch mật , hormone secretin – cũng kích thích sự bài tiết của tuyến tụy – cũng làm tăng sự bài tiết dịch mật, đôi khi tăng gấp đôi trong vòng vài giờ sau ăn. Sự tăng bài tiết dịch mật này chứa hầu như toàn bộ là NaHCO3 – dung dịch ngậm nước – bởi các tế bào biểu mô của ống mật nhỏ và ống mật lớn và không thể hiện cho sự tăng bài tiết của bản thân nhu mô gan. HCO3- lần lượt đi vào trong ruột non và kết hợp với HCO3- từ tuyến tụy để trung hòa acid HCl từ dạ dày. Do đó, cơ chế điều hòa ngược secretin nhằm trung hòa acid tá tràng được thực hiện không chỉ thông qua ảnh hưởng trên sự bài tiết tuyến tụy mà còn mở rộng phần nhỏ các tác động của nó trong sự bài tiết ở các ống tuyến nhỏ và lớn của gan.

Sự bài tiết Cholesterol của gan và sự hình thành sỏi mật.

Muối mật được hình thành trong các tế bào gan từ cholesterol trong huyết tương. Trong quá trình bài tiết muối mật, mỗi ngày khoảng 1 – 2 gam cholesterol được loại bỏ khỏi huyết tương và bài tiết vào trong mật

Cholesterol là một chất hoàn toàn không tan trong nước tinh khiết, nhưng muối mật và lecithin trong dịch mật sẽ kết hợp với cholesterol để lại thành các micelle siêu hiển vi và tạo thành dung dịch keo, được giải thích rõ trong Chương 66. Khi dịch mật bị cô đặc trong túi mật, muối mật và lecithin cũng được cô đặc cùng với cholesterol nhằm giữ cholesterol tồn tại ở dạng dung dịch.

Trong các điều kiện không bình thường, cholesterol có thể kết tủa trong túi mật, gây nên sự hình thành sỏi mật cholesterol, như được trình bày ở Hình 65 -12. Lượng cholesterol trong dich mật được định lượng một phần nhờ lượng chất béo mà con người ăn, bởi vì tế bào gan tổng hợp cholesterol như một sản phẩm của quá trình chuyển hóa chất béo trong cơ thế. Vì lý do này, với những người tiếp nhận một chế độ ăn giàu chất béo trong khoảng vài năm có xu hướng hình thành sỏi mật.

Viêm nhiễm biểu mô túi mật, thường là hậu quả của quá trình viêm nhiễm mạn tính mức độ thấp, có thể thay đổi đặc tính hấp thu của niêm mạc túi mật, đôi khi làm sự hấp thu nước và muối mật tăng quá mức dẫn đến cholesterol trong túi mật dần dần bị cô đặc nhiều. Cholesterol sau đó bắt đầu bị kết tủa, đầu tiên sẽ tạo thành rất nhiều những tinh thể cholesterol trên bề mặt niêm mạc bị viêm nhiễm, nhưng sau đó sẽ hình thành dần các viên sỏi mật lớn.

SỰ BÀI TIẾT Ở RUỘT NON

SỰ BÀI TIẾT CHẤT NHÀY CỦA TUYẾN BRUNNER’S Ở TÁ TRÀNG.

Một tuyến chất nhày phức hợp nằm trải rộng trên bề mặt, gọi là tuyến Brunner, nằm ở thành của vài cm đầu tiên của tá tràng, giữa môn vị và nhú bóng Vater – nơi mà dịch tụy và dịch mật đổ vào tá tràng. Những tuyến này bài tiết một lượng lớn chất nhày có tính kiềm để đáp ứng với (1) kích thích va chạm hoặc kích thích khó chịu tác động tới niêm mạc tá tràng (2) kích thích dây phế vị – gây tăng sự bài tiêt của tuyến Brunner đồng thời với sự tăng bài tiết dịch vị; và (3) hormone đường tiêu hóa, đặc biệt secretin.

Hoạt động của chất nhày được bài tiết bởi tuyến Brunner là để bảo vệ thành tá tràng khỏi sự phân giải của dịch vị chứa acid được đưa đến từ dạ dày. Thêm vào đó, chất nhày chứa một lượng rất nhiều ion HCO3- , bổ sung thêm vào lượng ion HCO3- được bài tiết từ dịch tụy và dịch mật để trung hòa lượng acid HCl từ dạ dày vào tá tràng.

Tuyến Brunner bị ức chế bởi các kích thích giao cảm; do đó, kích thích này ở những người nhạy cảm có xu hướng rời hành tá tràng không được bảo vệ và có lẽ một trong những yếu tố khiến cho vung này của đường tiêu hóa trở thành vùng dễ bị viêm loét ở khoảng 50% số người có loét.

SỰ BÀI TIẾT DỊCH TIÊU HÓA RUỘT BỞI HANG LIEBERKUHN

Nằm ở vị trí bao phủ toàn bộ bề mặt của ruột non là các lõm niêm mạc được gọi là Hang Lieberkuhn, một trong số chúng được mô tả rõ trong hình 65-13. Những hang này nằm giữa các lông nhung đường ruột. Bề mặt của cả các hang và lông nhung đều được bao phủ bởi biểu mô gồm 2 loại tế bào: (1) một số lượng trung bình các tế bào hình đài- bài tiết chất nhày nhằm bôi trơn và bảo vệ bề mặt đường ruột và (2) một số lượng lớn các tế bào ruột, với các tế bào nằm trong các hang thì bài tiết một lượng lớn nước và các chất điện giải thì tại vùng biểu mô giữa các lông nhung, lại diễn ra sự tái hấp thu nước và điện giài cùng với các sản phẩm cuối cùng của quá trình tiêu hóa . Dịch bài tiết ở ruột được hình thành do các tế bào ruột bên trong các hang này với tốc độ vào khoảng 1800ml/day. Những dịch bài tiết này đều là dịch ngoại bào thuần túy và có một chút kiềm nhẹ với pH trong khoảng 7.5 đến 8.0. Dịch bài tiết này sau đó nhanh chóng được tái hấp thu bởi các lông nhung. Dòng chảy của dịch từ các hang này vào các lông nhung cung cấp một đường vận chuyển lỏng cho sự hấp thu các chất trong nhũ chấp khi chúng đến gắn với các lông này. Do đó, hoạt động cơ bản của ruột non là háp thu các chất dinh dưỡng và các sản phẩm chuyển hóa vào trong máu.

Cơ chế của sự bài tiết dịch lỏng. Cơ chế chính xác điều khiển sự bài tiết rõ rệt của dịch lỏng bởi các hang Lieberkuhn không được rõ rang, nhưng có thể chúng bao gồm ít nhất 2 quá trình bài tiết chủ động:

(1) Sự bài tiết chủ động ion Chloride vào các hang tuyến và

(2) Sự bài tiết chủ động ion bicarbonate.

Sự bài tiết cả 2 loại ion gây ra một lực cản điện tích với các ion Na+ tích điện âm qua màng và vào trong dịch bài tiết một cách rất hiệu quả. Cuối cùng, tất các các ion này cùng nhau tạo nên áp lực thẩm thấu cho sự khuếch tán của nước.

Sự bài tiết các enzyme tiêu hóa ở ruột non. Khi thu dịch bài tiết của ruột non không có các mảnh tế bào lại, chúng không hề chứa bất kỳ một enzyme nào. Các tế bào ruột ở niêm mạc, đặc biệt những tế bào bao phủ lông nhung, chứa các enzyme tiêu hóa có khả năng phân giải các chất thức ăn đặc thù khi chúng bị hấp thu thông qua lớp biểu mô. Những enzyme này bao gồm: (1) một vài peptidases để phân cắt các peptite nhỏ thành các acid amin; (2) 4 enzyme – sucrose, maltase, isomaltase, và lactase – để phân cắt các đường đôi thành đường đơn; và (3) một lượng nhỏ lipase ruột để phân cắt các chất béo trung tính thành glycerol và các acid béo.

Tế bào biểu mô nằm sâu trong các hang tuyến Lieberkuhn liên tục phân chia, và những tế bào mới di chuyển dọc theo màng đáy lên phía trên và ra ngoài tới đỉnh của các lông nhung, sau đố tiếp tục thay thế các tế bào biểu mô lông nhung và tạo các enzyme tiêu hóa mới. Khi những tế bào biểu mô lông nhung già đi, chúng sẽ rơi vào trong dịch tiêu hóa ở ruột. Vòng đời của một tế bào biểu mô đường ruột vào khoảng 5 ngày. Sự tăng trường nhanh chóng của các tế bào mới cũng đảm bảo cho sự sửa chữa nhanh chóng các xây xước trên niêm mạc đường ruột.

ĐIỀU HÒA BÀI TIẾT Ở RUỘT NON – KÍCH THÍCH TẠI CHỖ.

Yếu tố quan trong nhất có ý nghĩa trong việc điều hòa bài tiết ở ruột non là phản xạ phần kinh ruột tại chỗ, đặc biệt là các phản xạ bắt nguồn từ các kích thích xúc giác và căng giãn từ dịch nhũ chấp trong ruột.

SỰ BÀI TIẾT CHẤT NHÀY Ở ĐẠI TRÀNG

Sự bài tiết chất nhày. Niêm mạc của đại tràng, giống như ở ruột non có rát nhiều các hang Lieberkuhn; tuy nhiên, không giống với ruột non, chúng không có chứa các lông nhung.Tế bào biểu mô hầu như không bài tiết các enzyme tiêu hóa. Thay vào đó, chúng chứa các tế bào chỉ bài tiết chất nhày. Chất nhày này chứa một lượng trung bình các ion HCO3- được bài tiết bời các tế bào biểu mô không bài tiết chất nhày. Tốc độ bài tiết chất nhày được điều hòa chủ yếu trực tiếp bởi kích thích xúc giác của tể bào biểu mô lót trong đại tràng và bởi phản xạ thần kinh tại chỗ tới các tế bào bài tiết chất nhày trong các hang Lieberkuhn.

Sự kích thích của thần kinh chậu hông từ tủy sống mang theo các phân bố phần kinh phó giao cảm tới một nữa hoặc 2/3 ở phần xa của đại tràng, cũng có thể gây nên sự tăng bài tiết đáng kể chất nhày. Sự tăng bài tiết này diễn ra cùng với sự tăng nhu động đại tràng, sẽ được nói đến ở chương 64.

Trong suốt giai đoạn chịu kích thích mạnh của hệ phó giao cảm, thông thường gây ra bởi sự rối loạn nhu động, rất nhiều chất nhầy sẽ đôi khi được bài tiết vào trong đại tràng mỗi khi có hoạt động đi ngoài khoảng 30 phút/ lần; chất nhày này chứa ít hoặc không chứa các chất phân.

Chất nhày ở đại tràng bảo vệ thành ruột chống lại sự xây xát, nhưng thêm vào đó, chúng là một chất kết dính giúp gắn kết các phần của phân lại với nhau. Hơn thế nữa, chúng bảo vệ thành ruột khỏi tác động của một lượng lớn vi khuẩn có trong phân, và cuối cùng, chất nhầy bổ sung tính kiềm trong các dịch bài tiết ( pH vào khoảng 8 do chứa một lượng lớn ion HCO3-) tạo thành một màng chắn giữ cho acid trong phân không tấn công thành ruột.

Tiêu chảy gây ra do sự bài tiết quá mức nước và điện giải khi đáp ứng với các kích thích. Một khi một đoạn đại tràng trở nên bị kích thích mạnh như khi bị nhiễm khuẩn lan tràn trong bệnh cảnh viêm ruột, chất nhày sẽ bài tiết môt lượng lớn kèm nước và điện giải để bổ sung cho màng nhầy kiềm thông thường. Dịch bài tiết này hoạt động nhằm hòa loãng các yếu tố kích thích và làm tăng nhu động thải phân. Kết quả sẽ gây ra tiêu chảy, làm mất một lượng lớn nước và điện giải. Tuy nhiên, chính tiêu chảy cũng gây tẩy sạch đi các chất kích thích có hại, thúc đẩy sự hồi phục sớm của người bệnh.

Bài viết được dịch từ sách: Guyton and Hall text book of Medical and Physiology