Tápcsatorna III. - A tápcsatorna szekréciós működése I.

A tápcsatornában a szekréció fontos, mert az emésztőnedvekben történik az emésztőenzimek szekréciója, valamint emésztőnedvek nélkül lehetetlen lenne a táplálék lenyelése, aprítása, emulgeálása etc. Az emésztőnedveket nagy mirigyek (3 pár nyálmirigy, pancreas, hasnyálmirigy), valamint sok kis mirigy együttesen termeli, naponta 5-6 litert. A mirigyeket hámsejtek alkotják. Megkülönböztetünk:

• Enzimeket és elektrolitokat szecernáló sejteket,
• Csak elektrolitokat szecernáló sejteket és
• Elektrolitokat reabszorbeáló sejteket.

Az enzimek és elektrolitok szekréciója különböző mechanizmussal történik. Az enzimek granulumokba kerülnek szintézisük után, innen exocyosissal ürülnek meghatározott inger hatására. Az elektrolitok szekréciója mirigyenként különbözik.

A nyál főleg a 3 pár nagy nyálmirigyben termelődik. A nyál 90%-a étkezés alatt termelődik, pH=7, mennyisége 1l/nap, alvás közben csökken a mennyisége.

Szerepei:

• a falat nedvesítése és puhítása
• a száj nyálkahártyájának nedvesen tartása (ez a szervezet hidratáltsági állapotának jelzője, a szájnyálkahártya kiszáradása szomjúságot vált ki)
• az ízlelés segítése
• a szilárd falatok lenyelésének segítése (mucintartalmú)
• a nyálkahártya tisztítása.
• immunológiai védelem (IgA)
• Ca-kötő fehérjék; pH=7-en a nyál Ca-mal telített, így a fogakat védi a Ca-vesztéstől.
• az artikulált beszéd feltétele
• emésztés (amiláz: a nagy nyálmirigyek terméke; kevés lipáz a nyelv alatti kis mirigyekből)

A nyálelválasztás szekréciós-reszorpciós mechanizmussal történik. Az acinus (végkamra) sejtek enzimeket és elektrolitot szecernálnak, míg a ductussejtek elektrolitokat reabszorbeálnak. Az acinussejtekben megkülönböztetünk:

• Serosus sejteket, amik alpha-amilázt, Ca-kötő fehérjét és sok elektrolitot termelnek
• Mucinosus sejteket, amik mucint és kevés elektrolitot termelnek.

Az elektrolitszekrécióban a sejtek bazolaterális oldalán Na⁺/K⁺/2Cl^- antiporter és Na⁺/K⁺-ATPáz található. A luminális oldalon ATP-kötő fehérje, a CFTR található, ami Cl^--ionokat enged át ATP jelenlétében. A sejt mindkét oldalán K⁺-csatorna található. A Cl^--transzport elektrogén, paracellulárisan Na⁺ transzportja követi, majd ezt víz követi. A primer szekrétum izozmotikus a vérrel, Na⁺, K⁺ és Cl^--koncentrációja azonos a vérével. A ductussejtek IgA-t termelnek, K⁺-t és HCO₃^--t szekretálnak, valamint Na⁺-t és Cl^--t szívnak vissza. Vízre a ducti nem permeábilisak, itt vízvisszaszívás nincs. A ductuson végighaladva a nyál hypozmotikussá válik, de az ozmotikus koncentrációja függ a nyálelválasztás sebességétől, gyorsabb nyálelválasztás hatására a visszaszívott ionok kevésbé tudnak visszaszívódni, a nyál közelít az izozmotikus koncentrációhoz.

A nyálelválasztás feltétlen és feltételes reflexeken keresztül szabályozhatók:

• Feltétlen:

1. Szájüregi nyálkahártya ingerlése (íz- és mechanoreceptorok)
2. Orrnyálkahártya ingerlése, szagingerek az agytörzsi reflexközpontokon keresztül
3. Hányásközpont ingere
4. Beszéd

• Feltételes reflexek: Egyéb receptorterületekből (látó és hallóreceptorok)

A nyálelválasztás központja a nyúltvelőben van, közös efferens útja a n. facialis és glossopharyngeus, ezek az acinussejtekre hatnak. A posztganglionáris sejtekből Ach és VIP szabadul fel. A VIP felelős a vazodilatációért, az acetil-kolin M3AchR sejteken hat mind az acinussejteken, mind a myoepithelsejteken. Ezek G_q fehérjén keresztül hatnak, az IP₃ növeli a cytoplasma Ca²⁺-koncentrációját, ami a bazolaterális K⁺- és Cl^--csatornák permeabilitását növeli, így serkenti az elektrolitszekréciót. A DAG aktiválja a PK-C-t ezzel az enzimek szekrécióját serkentve. A myoepithelsejtek kontrakciójának hatására növekszik a paracelluláris transzport sebessége. Szimpatikus hatásra alpha1 receptorok vazokonstrikciót okoznak, míg beta2-receptorok serkentik a fehérje (főként mucin) szekréciót. Ilyenkor kevés, sűrű, viszkózus nyál termelődik.

A gyomor nyálkahártyája redőzött epitheljében különböző funkciójú sejtek helyezkednek el. A szekréció párhuzamos szekréciós mechanizmussal történik, a különböző sejtek ugyanabba a kivezetőcsőbe ürítik a termékeiket.

• Felületi epithelsejtek: bikarbonátot, NaCl-ot és mucint termelnek
• Fősejtek, ebből nagyon sok van, pepszinogént termelnek
• Fedősejtek: protonokat és Cl^--t választanak ki és intrinsic factort termelnek.
• ECL-sejtek: a hisztaminszekrécióért felelősek

Naponta k. 1~1,5 liter gyomornedv kerül elválasztásra. Szerepe:

• A savas közeg denaturálja a fehérjéket, így jobban működik a gyomor őrlőfunkciója
• Optimális (1~2) pH-t biztosít az emésztőenzimeknek
• Dezinfekciós hatású
• A fehérjeemésztésben is fontos szerepet játszik.

A gyomornyálkahártyát védi a kémhatástól és a pepszintől a felületi epithelsejtek által termelt mucinréteg és a benne levő magas bikarbonátkoncentráció. Ezek termelését a prosztaglandinok serkentik.

Táplálékfelvételi szünetben a H⁺-koncentráció 0 mmol/l, táplálékfelvétel után 80 mmol is lehet. Táplálékfelvételi szünetben izozmotikus gyomornedvet termelnek a felületi epithelsejtek.

Táplálékfelvétel hatására minden sejt aktivitása fokozódik. Felületi epithelsejtek: (Na⁺ 150 mmol, Cl^- 105 mmol, HCO₃^- 45 mmol/l) Fedősejtek: (H⁺ 150 mmol, Cl^- 167 mmol, K⁺ 17 mmol). Ezek együttes elválasztásakor ezek részlegesen neutralizálják egymást. A gyomornedv elválasztásának fokozódásakor nő a protonkoncentráció és csökken a Na⁺-koncentráció. A gyomornedv elválasztásának sebességét jellemezhetjük a MAO (mean acid output) és a PAO (peak acid output, stimulus hatására) értékkel, normálisan 25 mmol/h férfiban és 16 mmol/h nőben.

A fedősejtek membránfelülete nagyon nagy, mert nagyon sok behúzódás van a felületén. Aktiválás hatására a luminális membránra helyeződik ki, felülete akár tízszeresére is nőhet. A sejtben kb. 100 nmol/l protonkoncentráció uralkodik, míg a lumenben 150 millimol! (10⁶ grádiens!) H⁺/K⁺ ATP-áz hozza létre ezt a grádienst. A proton az enzim felületén elhasadó vízből jön létre. A szabad maradék OH^- ionok bikarbonáttá alakulnak szénsavanhidráz jelenlétében, amit a bazolaterális Cl^-/HCO₃^- antiporteren kijut. A bejutott Cl^-ion Cl^- ioncsatornán keresztül jut ki a luminális oldalon. Itt K⁺-csatornán K⁺-ionok is kijutnak. A H⁺/K⁺-ATPáz szabad SH-csoportjai fontosak ennek a fehérjéknek a működéséhez. Ezeket omeprazollal megkötve irreverzibilisen gátolható a sósavszekréció.

M3AchR receptorok (posztganglionáris Vagus-rostok) kiválthatják a H⁺/K⁺ ATPáz membránba történő kihelyeződését (G_q → Ca²⁺) CCK2R-en a véráramban érkező gasztrin is ezt okozza (G_q). A G-sejtek termelik a gasztrint, amiket posztganglionáris sejtek GRP-je serkent. Parakrin módon érkező hisztamin is serkenti a sósavszekréciót (H2 → cAMP), amit az ECL sejtek termelnek. Az ECL-sejteken CCK2 receptorok találhatók, a gasztrin őket is ingerli. Somatostatin (SSTR, G_i) és PG gátolja a sósavszekréciót.

Atropinnal gátolhatók a M3AchR receptorok. Proglumid gátolja a CCK2 receptorokat. A prosztaglandinok termeléséhez elengedhetetlen a ciklooxigenáz aktivitása (szalicilsav gátolja).

Pepszinogént termelnek. Ennek termelését fokozza:

• Idegi hatások (M3AchR Vagus-hatásra)
• Kémiai szabályozás: A gyomorlumen sósavkoncentrációjának emelkedése fokozza a sósavelválasztást.
• Hormonális szabályozás: Gasztrin termelődik, ennek hatására fokozódik a sósavelválasztás, ez váltja ki a pepszinogén elválasztás fokozódását.

1. Cephalikus fázis:

A receptorok a fej területén találhatók. Ez felelős a savszekréció 1/3 részéért. A receptorok: ízérző, mechano, látó, halló. Efferens: n. vagus.

2. Gasztrikus fázis:

A receptorok a gyomorban találhatók. Mechanoreceptorok játszanak benne szerepet. Az átkapcsolódás lehet rövid- vagy hosszúpályás is. Lehet kémiai szabályozás is a G-sejtek kemoreceptorai segítségével. Gátló hatások is fellépnek: alacsony (<3) pH-nál aktiválódnak a somatostatintermelő D-sejtek, gátolva a G- és fedősejteket.

3. Intestinális fázis

A receptorok a duodenumban és a felső jejunumban találhatók. Döntően 10 szénatomnál hosszabb láncú zsírsavak szerepelnek ingerként. A mediátorok a CCK, GIP, stb… A CCK a D-sejtre CCK1 receptoron keresztül ingerlő hatást gyakorol, ami ennek hatására gátló hatású somatostatint termel. A szimpatikus ingerület hatása a gyomorra (stressz vagy hipoglikémia hatására) a mellékvese adrenalinszekrécióján keresztül manifesztálódik. Ez serkenti a G-sejteket, amik gasztrinon keresztül növelik a sósavelválasztást.