Как вырабатывается желудочный сок у человека. Секреторная функция желудка

Желудочный сок - сложный по составу пищеварительный сок, вырабатываемый различными клетками слизистой оболочки желудка. Чистый желудочный сок представляет собой бесцветную, слегка опалесцирующую жидкость без запаха со взвешенными комочками слизи. Содержит соляную (хлористоводородную) кислоту, ферменты (пепсин, гастриксин), гормон гастрин, растворимую и нерастворимую слизь, минеральные вещества (хлориды натрия, калия и аммония, фосфаты, сульфаты), следы органических соединений (молочной и уксусной кислот, а также мочевины, глюкозы и др.). Имеет кислую реакцию.

Главные компоненты желудочного сока: - Соляная кислота

Париетальные клетки фундальных (синоним главных) желёз желудка секретируют соляную кислоту - важнейшую составляющую желудочного сока. Основные её функции: поддержание определённого уровня кислотности в желудке, обеспечивающего превращение пепсиногена в пепсин, препятствование проникновению в организм болезнетворных бактерий и микробов, способствование набуханию белковых компонентов пищи, подготовка её к гидролизу. Соляная кислота, продуцируемая париетальными клетками, имеет постоянную концентрацию: 160 ммоль/л.

Бикарбонаты

Бикарбонаты НСО3 - необходимы для нейтрализации соляной кислоты у поверхности слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки в целях защиты слизистой от воздействия кислоты. Продуцируются поверхностными добавочными (мукоидными) клетками. Концентрация бикарбонатов в желудочном соке - 45 ммоль/л.

Пепсиноген и пепсин

Пепсин является основным ферментом, с помощью которого происходит расщепление белков. Существует несколько изоформ пепсина, каждая из которых воздействует на свой класс белков. Пепсины получаются из пепсиногенов, когда последние попадают в среду с определённой кислотностью. За продукцию пепсиногенов в желудке отвечают главные клетки фундальных желёз.

Слизь

Слизь - важнейший фактор защиты слизистой оболочки желудка. Слизь формирует несмешивающийся слой геля, толщиной около 0,6 мм, концентрирующий бикарбонаты, которые нейтрализуют кислоту и, тем самым, защищают слизистую оболочку от повреждающего действия соляной кислоты и пепсина. Продуцируется поверхностными добавочными клетками.

Внутренний фактор Кастла

Внутренний фактор Кастла - фермент, переводящий неактивную форму витамина B12, поступающую с пищей, в активную, усвояемую. Секретируется париетальными клетками фундальных желёз желудка.

Химический состав желудочного сока

Основные химические компоненты желудочного сока: - вода (995 г/л); - хлориды (5-6 г/л); - сульфаты (10 мг/л); - фосфаты (10-60 мг/л); - гидрокарбонаты (0-1,2 г/л) натрия, калия, кальция, магния; - аммиак (20-80 мг/л).

Объём продукции желудочного сока

В сутки в желудке взрослого человека вырабатывается около 2 л желудочного сока. Базальная (то есть в состоянии покоя, не стимулированная пищей, химическим стимуляторами и т. п.) секреция у мужчин составляет (у женщин на 25-30 % меньше): - желудочного сока - 80-100 мл/ч; - соляной кислоты - 2,5-5,0 ммоль/ч; - пепсина - 20-35 мг/ч. Максимальная продукция соляной кислоты у мужчин 22-29 ммоль/ч, у женщин - 16-21 ммоль/ч.

Физические свойства желудочного сока

Желудочный сок практически бесцветен и не имеет запаха. Зеленоватый или желтоватый цвет показывает на наличие примесей желчи и патологического дуоденогастрального рефлюкса. Красный или коричневый оттенок может быть из-за примесей крови. Неприятный гнилостный запах обычно является следствием серьёзных проблем с эвакуацией желудочного содержимого в кишечник. В норме в желудочном соке имеется лишь небольшое количество слизи. Заметное количество слизи в желудочном соке говорит о воспалении слизистой желудка.

Исследование желудочного сока

Исследование кислотности желудочного сока проводят с помощью внутрижелудочной рН-метрии. Распространённое ранее фракционное зондирование, в процессе которого желудочный сок предварительно откачивался желудочным или дуоденальным зондом, сегодня имеет не более, чем историческое значение. Снижение содержания и особенно отсутствие соляной кислоты в желудочном соке (ахилия, гипохлоргидрия) указывает, как правило, на наличие хронического гастрита. Уменьшение желудочной секреции, особенно соляной кислоты, характерно для рака желудка.

При язве двенадцатиперстной кишки (язвенная болезнь) отмечается повышение секреторной активности желудочных желез, наиболее усилено образование соляной кислоты. Количество и состав желудочного сока может изменяться при болезнях сердца, легких, кожи, эндокринных заболеваниях (сахарный диабет, тиреотоксикоз), болезнях кроветворной системы. Так, для пернициозной анемии характерно полное отсутствие секреции соляной кислоты. Увеличение секреции желудочного сока может наблюдаться у лиц с повышенной возбудимостью парасимпатической части вегетативной нервной системы, при длительном курении.

Желудочный сок – это многокомпонентный по составу пищеварительный секрет, который вырабатывается различными клетками слизистой оболочки желудка.

В состав желудочного сока входят следующие химически активные вещества: соляная кислота, пепсин и пепсиноген, бикарбонаты, внутренний фактор Кастла, слизь и другие химические вещества (сульфаты и фосфаты, хлориды, вода и гидрокарбонаты), микроэлементы (натрий и калий, магний и кальций).

Соляная кислота вырабатывается париетальными (пристеночными) клетками фундальных (главных) желез желудка. Соляная кислота выполняет ряд основных функций желудочного пищеварения: активирует превращение пепсиногена в пепсин, поддерживает определенный уровень кислотности, необходимый для осуществления ферментативных процессов расщепления пищевых веществ, подготавливает белки пищи к гидролизу – способствует их набуханию и вызывают денатурацию, является препятствием для внедрения различных микробов. В желудочном соке соляная кислота имеет строго постоянную концентрацию – 0.3-0.5% (160 ммоль на литр) и может содержаться как в свободном состоянии, так и в связанном с белками. Снижение или повышение кислотности желудочного сока нарушает процесс пищеварения и может привести к развитию различных заболеваний и появлению неприятных симптомов.

Исследование кислотности желудочного сока осуществляет путем внутрижелудочной рН-метрии.

Химический состав желудочного сока человека

Расщепление белков пищи происходит в основном под воздействием фермента пепсина. На каждый класс белков воздействует определенная изометрическая форма пепсина. Из пепсиногена при определенной кислотности образуется пепсин. Фермент продуцируется главными клетками главных (фундальных) желез. Другими протеазами, которые входят в состав желудочного сока и расщепляют белки пищи, являются желатиназа и химозин. Пепсин и химозин вызывают створаживание молока.

Бикарбонаты синтезируется поверхностными мукоидными (добавочными) клетками и служат для защиты поверхности слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки от агрессивного воздействия соляной кислоты. Концентрация бикарбонатов НСО3- в желудочном соке составляет 45 ммоль на литр.

Фактор Кастла (внутренний фактор) вырабатывается париетальными клетками фундальных желез и вызывает превращение неактивной формы витамина В12 в активную форму, которая может усваиваться в желудочно-кишечном тракте.

Слизь продуцируется добавочными поверхностными клетками и является важнейшим фактором защиты поверхности слизистой оболочки от агрессивного воздействия пепсина и соляной кислоты. Слизь образует на поверхности слизистой оболочки слой в 0.6 мм, который концентрирует бикарбонаты, нейтрализующие соляную кислоту.

Вода содержится в желудочном соке в количестве 995 г/л.

Физиология желудочного пищеварительного сока

За сутки в желудке человека вырабатывается около 2 литров желудочного сока. В промежутке между приемами пищи идет базальная секреция, которая включает выработку желудочного сока у мужчин в объеме 80-100 мл в час, соляной кислоты 2.5-5 ммоль в час, пепсина 20-35 мг в час. У женщин базальная секреция снижена на 25-30%. Желудочный сок бесцветный и не имеет запаха. В случае заброса кишечного (дуоденального) содержимого в желудок он окрашивается желчью в желтоватый или зеленоватый цвет. Коричневый оттенок желудочный сок приобретает вследствие кровотечения из язв или эрозий, а неприятный гнилостный запах – при длительной атонии кишечника и застое кишечного содержимого. Большое количество слизи в кишечнике говорит о воспалительном процессе в слизистой оболочке.

У взрослого человека в течение суток образуется и выделяется около 2-2,5л желудочного сока. Желудочный сок имеет кислую реакцию (рН 1,5-1,8). В его состав входят вода -- 99% и сухой остаток -- 1%. Сухой остаток представлен органическими и неорганическими веществами. Главный неорганический компонент желудочного сока -- соляная кислота, которая находится в свободном и связанном с протеинами состоянии. Соляная кислота выполняет ряд функций:

• 1) способствует денатурации и набуханию белков в желудке, что облегчает их последующее расщепление пепсинами;
• 2) активирует пепсиногены и превращает их в пепсины;
• 3) создает кислую среду, необходимую для действия ферментов желудочного сока;
• 4) обеспечивает антибактериальное действие желудочного сока;
• 5) способствует нормальной эвакуации пищи из желудка;
• 6) возбуждает панкреатическую секрецию.

Кроме того, в желудочном соке содержатся следующие неорганические вещества: хлориды, бикарбонаты, сульфаты, фосфаты, натрий, калий, кальций, магний и др.В состав органических веществ входят протеолитические ферменты, главную роль среди которых играют пепсины. Пепсины выделяются в неактивной форме в виде пепсиногенов. Под влиянием соляной кислоты они активируются. Оптимум протеазной активности находится при рН 1,5-2,0. Они расщепляют белки до альбумоз и пептонов. Гастриксин гидролизует белки при рН 3,2-3,5. Реннин (химозин) вызывает створаживание молока в присутствии ионов кальция, так как переводит растворимый белок казеиноген в нерастворимую форму -- казеин.

В желудочном соке имеются также и непротеолитические ферменты. Желудочная липаза мало активна и расщепляет только эмульгированные жиры. В желудке продолжается гидролиз углеводов под влиянием ферментов слюны. Это становится возможным потому, что пищевой комок, попавший в желудок, пропитывается кислым желудочным соком постепенно, и в это время во внутренних слоях пищевого комка в щелочной среде продолжается действие ферментов слюны. В состав органических веществ входит лизоцим, обеспечивающий бактерицидные свойства желудочного сока. Желудочная слизь, содержащая муцин, защищает слизистую оболочку желудка от механических и химических раздражении и от самопереваривания. В желудке вырабатывается гастромукопротеид, или внутренний фактор Касла. Только при наличии внутреннего фактора возможно образование комплекса с витамином В12, участвующего в эритропоэзе. В желудочном соке содержатся также аминокислоты, мочевина, мочевая кислота. Железы желудка вне процесса пищеварения выделяют только слизь и пилорический сок. Отделение желудочного сока начинается при виде, запахе пищи, поступлении ее в ротовую полость. Продолжительность секреторного процесса, количество, переваривающая способность желудочного сока, его кислотность находятся в строгой зависимости от характера пищи, что обеспечивается нервными и гуморальными влияниями. Доказательством наличия такой зависимости являются классические опыты, проведенные в лаборатории И.П. Павлова на собаках с изолированным малым желудочком. Животные получали хлеб в качестве углеводной пищи, нежирное мясо, содержащее в основном белки, и молоко, в состав которого входят белки, жиры и углеводы. Самое большое количество желудочного сока вырабатывалось при употреблении мяса, среднее -- хлеба, малое -- молока (за счет содержащихся жиров). Длительность секреции сока также была различной: на хлеб -- в течение 10 ч, на мясо -- 8ч, на молоко -- 6 ч. Переваривающая сила сока убывала в следующем порядке: мясо, хлеб, молоко; кислотность - мясо, молоко, хлеб. Установлено также, что желудочный сок с высокой кислотностью лучше расщепляет белки животного происхождения, а с низкой кислотностью -- растительного.

Слизистая поверхность желудка имеет множество складок, вытянутых продольно, и возвышений (желудочных полей), на которых располагается большое количество ямок. В эти углубления и выделяется желудочный сок. Производится он железами слизистой поверхности органа, выглядит как бесцветная прозрачная жидкость и имеет кислый вкус.

Клетки желез желудка делятся на три группы: главные, добавочные и обкладочные. Каждая из них вырабатывает разные компоненты, входящие в желудочный сок. Состав главных клеток - это ферменты, которые помогают раскладывать пищевые вещества на более простые, легкоусвояемые. Пепсин, к примеру, расщепляет белки, а липаза - жиры.

Обкладочными клетками производится без которой в полости желудка не может образоваться нужная кислая среда. Концентрация ее не превышает 0,5%. Огромная роль в пищеварении тоже принадлежит соляной кислоте. Именно она помогает размягчить многие вещества комка пищи, делает активными ферменты желудочного сока, уничтожает микроорганизмы. Соляная кислота учавствует в образовании гормонов пищеварения. Она же провоцирует выработку ферментов. Такое понятие как "кислотность" определяет количество соке. Она одинакова не всегда. Кислотность зависит от того, как быстро выделяется сок и нейтрализует ли его слизь, которая имеет щелочную реакцию, ее уровень меняется при заболеваниях органов системы пищеварения.

Вязкость, которую имеет желудочный сок, придает ему вырабатываемая добавочными клетками слизь. Она делает соляную кислоту нейтральной, снижая тем самым сока. Также эта слизь способствует полному перевариванию пищевых веществ, защищает от раздражений и повреждений слизистую оболочку.

Кроме перечисленных выше компонентов, желудочный сок содержит много неорганических и органических веществ, включая фактор Касла - особое вещество, без которого невозможно всасывание в тонкой кишке витамина B 12, необходимого для полноценного созревания эритроцитов в костном мозге.

Желудочный сок, выделяемый в разное время секреции, обладает неодинаковой силой переваривания. Это установил еще И. П. Павлов. Он заявил, что секреция не продолжается непрерывно: когда не происходит процесс пищеварения, в полость желудка сок не выделяется. Он производится только в связи с приемом еды. Выделение желудочного сока может провоцировать не только пища, попавшая в желудок или на язык. Даже запах ее, разговоры о ней являются причиной для его образования.

Желудочный сок может иметь различный состав и количество при заболеваниях печени, крови, желудка, желчного пузыря, кишечника и др. Его исследование - важнейший метод диагностики, применяемый в современной медицине. Проводится он с помощью желудочного зонда, который вводят непосредственно в желудок иногда натощак, иногда после приема подготовительного завтрака, состоящего из специальных раздражителей. Затем проводят анализ извлеченного содержимого. Современные зонды имеют датчики, которые реагируют на температуру, давление и кислотность в органе.

Качество и количество его также может меняться под воздействием переживаний, на нервной почве. Поэтому иногда требуется проводить повторные анализы желудочного сока, чтобы уточнить диагноз.

Известно, что в медицинской практике он применяется в качестве лекарственного средства при заболеваниях желудка, которые сопровождаются недостаточным выделением сока или малым количеством в нем соляной кислоты. Употребляют его только по назначению врача. Желудочный сок, назначаемый с этой целью, может быть как натуральный, так и искусственный.

Желудочный сок — раствор, содержащий несколько пищеварительных ферментов, раствор соляной кислоты и слизь. Вырабатывается внутренними стенками желудка, пронизанными множеством желез. Работа составляющих их клеток направлена на поддержание определенного уровня секреции, создание кислой среды, облегчающей расщепление питательных веществ. Очень важно, чтобы все «детали» этого механизма работали слаженно.

Что представляет собой желудочный сок?

Секрет желез, находящихся в слизистой желудка, — прозрачная, бесцветная жидкость без запаха, с хлопьями слизи. Величину ее кислотности характеризует водородный показатель (pH). Измерения показывают, что рН в присутствии пищи составляет 1,6-2, то есть жидкость в желудке имеет сильно кислую реакцию. Отсутствие питательных веществ приводит к ощелачиванию содержимого за счет бикарбонатов до рН = 8 (максимально возможный показатель). Ряд заболеваний желудка сопровождается повышением кислотности до значений 1-0,9.

Пищеварительный сок, выделяемый железами, является сложным по составу. Важнейшие компоненты — соляная кислота, ферменты желудочного сока и слизь — производятся разными клетками внутренней оболочки органа. Кроме перечисленных выше соединений, жидкость содержит гормон гастрин, другие молекулы органических соединений, а также минеральные вещества. Желудок взрослого человека выделяет в среднем 2 л пищеварительного сока.

Какова роль пепсина и липазы?

Ферменты желудочного сока выполняют функцию поверхностно-активных катализаторов химических реакций. При участии этих соединений происходят сложные реакции, в результате которых макромолекулы питательных веществ распадаются. Пепсин — фермент, гидролизующий белки на олигопептиды. Другой протеолитический фермент желудочного сока — гастриксин. Доказано, что существуют разные формы пепсина, которые «подстраиваются» к особенностям структуры разных белковых макромолекул.

Хорошо перевариваются желудочным соком альбумины и глобулины, белки соединительной ткани меньше подвергаются гидролизу. Состав желудочного сока не слишком насыщен липазами. Небольшое количество фермента, расщепляющего жиры молока, вырабатывают железы привратника. Продукты гидролиза липидов, две главные составные части их макромолекул — глицерин и жирные кислоты.

Соляная кислота в желудке

В париетальных клеточных элементах фундальных желез производится кислота желудочного сока — соляная (HCl). Концентрация этого вещества составляет 160 миллимоль на литр.

Роль HCl в пищеварении:

1. Разжижает вещества, которые образуют пищевой комок, подготавливает к гидролизу.
2. Создает кислую среду, в которой активнее действуют ферменты желудочного сока.
3. Действует как антисептик, дезинфицирует желудочный сок.
4. Активизирует гормоны и ферменты поджелудочной железы.
5. Поддерживает необходимый показатель рН.

Кислотность желудочного сока

В растворах соляной кислоты существуют не молекулы вещества, а ионы Н + и Cl - . Кислотные свойства любого соединения обусловлены присутствием протонов водорода, щелочные — наличием гидроксильных групп. Обычно в желудочном соке концентрация ионов Н + достигает порядка 0,4-0,5 %.

Кислотность — очень важная характеристика желудочного сока. Скорость его выделения и свойства отличаются, что было доказано 125 лет назад в опытах русского врача-физиолога И. П. Павлова. Выделение сока желудком происходит в связи с приемом пищи, при виде продуктов, их запахах, упоминании о блюдах.

Неприятный вкус может затормозить и полностью прекратить выделение пищеварительной жидкости. Кислотность желудочного сока повышается или понижается при некоторых заболеваниях желудка, желчного пузыря и печени. На этот показатель также влияют переживания человека, нервные потрясения. Снижение и повышение секреторной активности желудка может сопровождаться болями в верхней части живота.

Роль слизистых веществ

Слизь вырабатывают добавочные поверхностные клетки стенок желудка.
Роль этого компонента пищеварительного сока заключается в нейтрализации кислого содержимого, защите оболочки органа пищеварения от разрушающего воздействия пепсина и водородных ионов из состава соляной кислоты. Слизистое вещество делает желудочный сок более вязким, он лучше обволакивает пищевой комок. Другие свойства слизи:

• содержит бикарбонаты, придающие щелочную реакцию;
• обволакивает слизистую стенку желудка;
• обладает пищеварительными свойствами;
• регулирует кислотность.

Нейтрализация кислого вкуса и едких свойств желудочного содержимого

В состав желудочного сока входят бикарбонатные анионы HCO 3 - . Они выделяются в результате работы поверхностных клеток пищеварительных желез. Нейтрализация кислого содержимого происходит по уравнению: Н + + HCO 3 - = СО 2 + Н 2 О.

Бикарбонаты связывают ионы водорода у поверхности слизистой оболочки желудка, а также у стенок двенадцатиперстной кишки. Концентрация HCO 3 - в желудочном содержимом поддерживается на уровне 45 миллимоль на литр.

«Внутренний фактор»

Особая роль в метаболизме витамина В 12 принадлежит одному из компонентов желудочного сока — фактору Касла. Этот фермент активирует кобаламины в составе пищи, что необходимо для всасывания стенками тонкого кишечника. Кровь насыщается цианокобаламином и другими формами витамина В 12 , транспортирует биологически активные вещества в костный мозг, где происходит формирование красных кровяных телец.

Особенности пищеварения в желудке

Расщепление питательных веществ начинается еще в ротовой полости, где под действием амилазы и мальтазы молекулы полисахаридов, в частности крахмала, распадаются на декстрины. Далее пищевой комок проходит по пищеводу и попадает в желудок. Выделяемый его стенками пищеварительный сок способствует перевариванию около 35-40% углеводов. Действие ферментов слюны, активных в щелочной среде, прекращается из-за кислой реакции содержимого. При нарушении этого отлаженного механизма возникают состояния и заболевания, многие из которых сопровождаются чувством тяжести и болями в желудке, отрыжкой, изжогой.

Пищеварение — это разрушение макромолекул углеводов, белков и липидов (гидролиз). Изменение питательных веществ в желудке происходит около 5 часов. Продолжается начатая в ротовой полости механическая обработка пищи, ее разжижение желудочным соком. Белки подвергаются денатурации, что облегчает дальнейшее переваривание.

Усиление секреторной функции желудка

Повышенный желудочный сок может инактивировать некоторые ферменты, ведь любая система, процесс идут только при определенных условиях. Гиперсекреция сопровождается как усиленным сокоотделением, так и повышенной кислотностью. Провоцируют эти явления острые приправы, определенные пищевые продукты, алкогольные напитки. Длительное нервное перенапряжение, сильные эмоции тоже провоцируют синдром раздраженного желудка. Усиливается секреция при многих заболеваниях пищеварительной системы, в частности у больных гастритом и язвенной болезнью.

Наиболее частые симптомы повышенного содержания соляной кислоты в желудке — изжога и рвота. Нормализации секреторной функции происходит при соблюдении диеты, приеме специальных препаратов (средств «Алмагель», «Ранитидин», «Гистак» и других лекарств). Реже встречается пониженная выработка пищеварительного сока, что может быть связано с гиповитаминозом, инфекциями, поражениями стенок желудка.