شیره معده چیست؟ – به زبان ساده + تعریف و مثال

معده بخشی از دستگاه گوارش انسان است که هم می‌تواند غذا را به صورت مکانیکی (انقباض عضلات) و هم توسط آنزیم‌های موجود در شیره معده هضم کند. شیره معده مایعی اسیدی است که هم به هضم شیمیایی غذا کمک می‌کند و هم میکروب‌های موجود در غذا را از بین می‌برد. این ماده توسط غدد موجود در موکوس معده ساخته می‌شود. چون این ماده اسیدی است و می‌تواند باعث آسیب سلول‌های بدن شود، تولید آن توسط مکانیسم‌های مختلفی کنترل می‌شود. در ادامه بیشتر در رابطه با شیره معده توضیح خواهیم داد.

شیره معده چیست ؟

شیره معده مایعی رقیق، شفاف و نسبتا بی‌رنگ است که pH اسیدی دارد و توسط سلول‌های غدد معده ترشح می‌شود. این غده‌ها در موکوس (مخاط) دیواره معده قرار گرفته‌اند. شیره معده بیشتر حاوی آنزیم‌هایی است که مسئول تجزیه پروتئین‌ها هستند. این ماده ترکیبی از «هیدروکلریک اسید» (Hydrochloric Acid | HCl)،‌ لیپاز، پپسین، فاکتور داخلی، «موکوس» (Mucus) و آب است. این مواد به اختصار در ادامه توضیح داده شده‌اند.

فیلم آموزش فیزیولوژی دستگاه گوارش

دیدن فیلم آموزشی

• هیدروکلریک اسید: مسئول pH اسیدی معده (در حدود 1 تا 2) است و توسط سلول‌های کناری معده ساخته می‌شود. اسید معده میکروب‌های موجود در غذا را از بین می‌برد. همچنین باعث فعال شدن آنزیم پپسینوژن به پپسین می‌شود.
• پپسین: آنزیمی است که مسئول تجزیه پروتئین‌ها به پپتیدها و آمینواسید است. این آنزیم به شکل غیرفعال یعنی پپسینوژن توسط سلول‌های اصلی معده ساخته می‌شود و اسید معده آن را به شکل فعال پپسین تبدیل می‌کند.
• فاکتور داخلی: توسط سلول‌های کناری ترشح می‌شود و مسئول حفظ و جذب ویتامین B12 موجود در غذا است.
• لیپاز معده: باعث تجزیه چربی‌ها می‌شود. برخلاف لیپاز پانکراس، این آنزیم می‌تواند در شرایط اسیدی فعالیت داشته باشد.
• موکوس: غذای موجود در معده (کیموس) را مرطوب می‌کند. همچنین از سلول‌های معده در برابر pH محافظت می‌کند.
• آب: غذا را رقیق می‌کند تا هضم و ترکیب شدن آن در معده به خوبی انجام شود. توسط سلول‌های موکوسی غدد معده ترشح می‌شود.

شیره معده اسیدی در همه مهره‌داران وجود دارد و در هضم غذا و همچنین خنثی کردن اثر میکروب‌ها نقش دارد. در تصویر زیر میزان اسیدیته شیره معده با سایر مواد مقایسه شده است.

آناتومی معده و سلول‌های ترشح کننده شیره معده

معده انسان از نظر آناتومیکی به چهار بخش زیر تقسیم می‌شود.

1. «فوندوسن (Fundus): بخش گرد بالای معده است.
2. «کاردیا» (Cardia): بخش نزدیک به مری است.
3. «بدنه» (Corpus):بخش اصلی و بزرگ معده است.
4. «پیلوریک آنتروم» (Pyloric Antrum): بخش انتهایی و باریک معده است.

علاوه بر منطقه‌های مختلفی که توضیح داده شد، معده از نظر بافتی به 4 لایه تقسیم می‌شود. این بافت‌ها از خارج به داخل شامل لایه‌های زیر می‌شوند.

فیلم آموزش مروری بر شیمی مواد غذایی ۱

دیدن فیلم آموزشی

• «سروز» (Serosa): خارجی‌ترین لایه معده را تشکیل می دهد. این لایه از بافت پیوندی تشکیل شده است که معده را در جای خود نگه می‌دارد.
• «عضلات» (Muscularis Externa): عضلات موجود در معده از نوع عضلات صاف هستند. این عضلات باعث انقباضات و حرکت غذا در معده می‌شوند. سه عضله در بافت معده وجود دارد که به صورت زیر هستند.
  • عضله طولی
  • عضله حلقوی
  • عضله مورب
• «زیرمخاط» (Submucosa): لایه‌ای در زیر موکوس است که از بافت پیوندی و رگ‌های خونی، عروق لنفاوی و اعصاب تشکیل شده است.
• «موکوسن (Mucosa): داخلی‌ترین لایه معده است که با غذا ارتباط دارد. این لایه شیره معده را ترشح می‌کند تا به هضم و جذب غذا کمک کند. همچنین این لایه پیچ‌وتاب می خورد تا سطح بیشتری برای جذب مواد مغذی فراهم کند. لایه مخاطی خود به سه بخش زیر تقسیم می‌شود.
  • «اپی‌تلیوم سطحی» (Surface Epithelium)
  • «لامینا پروپریا» (Lamina Propria)
  • «موسکولاریس موکوسا» (Muscularis Mucosa)

غدد موجود در معده

معده دو نوع غده عملکردی به نام‌های «اکسینیک» (Oxyntic) و «پیلوریک» (Pyloric) دارد. ناحیه‌ای که غدد اکسینیک در آن قرار گرفته است پر از سلول‌های کناری معده است و 80 درصد از معده (فوندوس و بدنه) را دربر می‌گیرد. ناحیه‌ای که غدد پیلوری در آن قرار گرفته‌اند نیز مملو از سلول‌های G معده است و 20 درصد از معده (پیلوریک آنتروم) را دربرمی‌گیرد. در تصویر زیر می‌توانید ساختار این غدد و سلول‌های آن‌ها را مشاهده کنید.

سلول‌های معده

اپی‌تلیوم معده چین می‌خورد و غدد معده را تشکیل می‌دهد که از سلول‌های زیر تشکیل شده‌اند.

• سلول‌های موکوسی سطحی یا «فووه‌الار» (Foveolar Cells): مخاط معده سطح داخلی معده را می‌پوشاند و از آن در مقابل اسید معده محافظت می‌کند. همچنین سطح لیزی برای حرکت راحت‌تر غذا در معده فراهم می‌کند. این مخاط توسط سلول‌های سطحی ترشح می‌شود.
• سلول‌های «کناری» (Parietal): این سلول‌ها اسید معده و فاکتور داخلی معده را ترشح می‌کنند. اسید معده برای هضم غذا و از بین بردن میکروب‌های موجود در آن کمک می کند و فاکتور داخلی معده از ویتامین B12 محافظت می‌کند. معده انسان حدود $$1\times10^{9}$$ سلول کناری دارد.
• سلول‌های «اصلی» (Chief): در پایه غدد معده قرار گرفته‌اند. این سلول‌های آنزیم پپسینوژن ترشح می‌کنند که در شکل فعال خود یعنی پپسین می تواند پیوند پپتیدی را بشکند و پروتئین‌ها را به اسیدآمینه تجزیه کند.
• سلول‌های «نورواندوکرین» (Neuroendocrine): این سلول‌ها انواع مختلفی دارند و می‌توانند هورمون ترشح کنند.
  • سلول‌های G: در ناحیه پیلور معده قرار گرفته‌اند و می‌توانند هورمون گاسترین ترشح کنند. گاسترین سلول های مشابه ECL را تحریک می‌کند که هیستامین ترشح کنند و تولید اسید معده را افزایش می‌دهد. معده انسان حدود $$1\times10^{6}$$ سلول گاسترین دارد.
  • سلول‌های مشابه ECL: این سلول‌ها در اثر تحریک با هورمون گاسترین، هیستامین آزاد می‌کنند. هیستامین به گیرنده خود در سلول‌های کناری متصل می‌شود و تولید اسید معده را افزایش می‌دهد. این سلول‌ها بیشتر در فوندوس معده قرار گرفته‌اند.
  • سلول‌های D: در ناحیه پیلور معده قرار گرفته‌اند. زمانی که اسیدیته معده تا حد خاصی افزایش یابد این سلول‌ها سوماتواستاتین ترشح می‌کنند که اثر گاسترین را از بین می‌برد. سوماتواستاتین مهار کننده اصلی تولید اسید معده است.
  • سلول‌های EC: این سلول‌ها سرتونین ترشح می‌کنند. سروتونین حرکات معده و رود و همچنین ترشح مایعات را کنترل می‌کند.
  • سلول‌های P/D1: این سلول‌ها هورمون «ژرلین» (Ghrelin) ترشح می‌کنند. ژرلین هورمون گرسنگی است که اشتها را افزایش می‌دهد.

پپسین شیره معده چیست ؟

پپسین آنزیم اندوپپتیداز 34٫۵ کیلودالتونی است که پروتئین‌های موجود در غذا را به پپتیدهای کوچکتر و آمینواسیدهای تشکیل دهنده آن تجزیه می کند. پپسین این کار را با شکستن پیوند پپتیدی انجام می‌دهد. این آنزیم بخش C-ترمینال پیوند پپتیدی بین اسیدآمینه‌های آب‌گریز و اسیدامینه‌های آروماتیک مانند فنیل‌آلانیل، تریپتوفان و تیروزین را از بین می‌برد اما در ریشه‌های والین، آلانین و گلایسن نمی‌تواند این کار را انجام دهد.

آنزیم پپسین یک پروتئین مونومری است که دو دامین با ساختار بشکه بتا دارد. جایگاه فعال این آنزیم دو ریشه آسپارتات دارد که برای فعال شدن آنزیم یکی از این ریشه‌های آسپارتات، پروتونه و دیگری دپوروتونه می‌شود. این اتفاق در pH بین 1 تا 5 اتفاق میفتد که توسط شیره معده فراهم می‌شود. در pH بالای 7 آنزیم پپسین به شکل برگشت‌ناپذیر تغییر شکل پیدا می‌کند و عملکرد خود را از دست می‌دهد.

چه چیزی باعث تولید پپسین می‌شود ؟

آزاد شدن استیل‌کولین، گاسترین و همچنین pH اسیدی معده باعث ترشح پپسینوژن از سلول‌های اصلی معده می‌شود. استیل کولین انتقال‌دهنده عصبی است که از عصب واگ آزاد می‌شود. این انتقال دهنده عصبی هم باعث ترشح پپسینوژن از سلول‌های اصلی و هم آزاد کردن یون هیدروژن از سلول‌های کناری می‌شود. یون هیدروژن pH معده را اسیدی می‌کند که در نتیجه آن پپسینوژن به شکل فعال خود یعنی پپسین تبدیل می‌شود.

پپسینوژن پروآنزیم یا «زایموژن» (Zymogen)، 41٫۴ کیلودالتونی است که شکل غیرفعال آنزیم پپسین در بدن را تشکیل می‌دهد. پپسینوژن از 44 آمینواسید تشکیل شده است که برای فعال شدن باید بخشی از این آمینو اسیدها را از دست بدهد. در pH اسیدی پیچ‌خوردگی‌های پپسینوژن باز می‌شود و طی فرایند اتوکاتالیتیک،‌ پپسینوژن بخشی از آمینواسیدهای خود را حذف می‌کند و به پپسین فعال تبدیل می‌شود.

گاسترین چگونه باعث ترشح پپسینوژن می‌شود ؟

گاسترین هورمون پلی‌پپتیدی است که توسط سلول‌های G موجود در غده پیلوریک آنتروم معده و دوازدهه تولید می‌شود. این هورمون در اثر وجود اسیدآمینه در غذای موجود در معده و همچنین تحریک گیرنده‌های کششی معده (به دنبال افزایش حجم معده در اثر ورود غذا) تولید می‌شوند. دیدن، چشیدن و مزه کردن غذا نیز باعث تولید گاسترین می‌شود. این هورمون باعث با اتصال به گیرنده‌های CCKR در سلول‌های اصلی معده باعث تولید پپسینوژن می‌شوند.

لیپاز شیره معده چیست ؟

لیپاز معدوی توسط سلول‌های اصلی معده در مخاط «فوندیک» (Fundic) ترشح می‌شود. این لیپاز در PH برابر با 3 تا 6 بهترین عملکرد را دارد و همراه لیپاز دهانی، لیپازهای اسیدی بدن را تشکیل می‌دهند. این لیپازها بر خلاف لیپازهای بازی (ترشح شده توسط پانکراس) به اسیدهای صفراوی یا کولیپاز برای فعالیت خود نیاز ندارند.

لیپازهای اسیدی 30٪ از تجزیه لیپید موجود در غذا را انجام می‌دهند. این لیپازها در نوزادان اهمیت بیشتری دارد و مسئول هضم 50٪ از چربی موجود در غذای ان‌ها است.

لیپازهای ترشح شده توسط سلول‌های اصلی معده پیوندهای استری تری‌گلیسریدها را هیدرولیز می‌کنند که در نتیجه آن اسیدهای چرب و دی‌آسیل‌گلیسرول تولید می‌شوند. وجود اسیدهای چرب بلند زنجیر مانع از فعالیت بیشتر این لیپاز می‌شود.

فاکتور داخلی شیره معده چه نقشی دارد ؟

«فاکتور داخلی معده» (Gastric Intrinsic Factor | GIF) در انسان گلیکوپروتئینی (کربوهیدرات + پروتئین) 60 تا 70 کیلودالتونی است که توسط سلول‌های کناری موجود در بدنه و فوندوس معده ترشح می‌شوند. در پستانداران کوچک ممکن است این فاکتور توسط سلول‌های اصلی معده ترشح شود. این فاکتور نقش مهمی در انتقال و جذب ویتامین B12 موجود در غذا دارد. نام‌های دیگر فاکتور داخلی معده شامل موارد زیر هستند.

فیلم آموزش زیست‌ شناسی ۲ – زیست پایه یازدهم

دیدن فیلم آموزشی

• سیانوکوبالامین (Cyanocobalamin | CO-60)
• کبالت کلرید (Cobalt Chloride | CO-60)

یک مولکول فاکتور داخلی معده به یک مولکول ویتامین B12 متصل می‌شود و کمپلکس IF-Cbl را تشکیل می‌دهند. در برخی شرایط میزان تولید فاکتور داخلی معده کاهش می‌یابد که در نتیجه آن افراد با کمبود ویتامین B12 روبرو می‌شوند. در ادامه برخی از عوامل کاهش فاکتور داخلی معده توضیح داده شده‌اند.

• گاستریت آتروفیک: بیماری خودایمنی است که انتی‌بادی‌ علیه سلول‌های کناری معده تولید می‌شود. این سلول‌ها اسید معده و فاکتور داخلی معده را می‌سازند. انتی‌بادی که در این بیماری با کمبود ویتامین B12 مرتبط هستند شامل موارد زیر هستند.
  • آنتی‌بادی فاکتور داخلی تایپ 1: بر علیه نقطه اتصال به کوبالامین اثر خود را اعمال می‌کند.
  • آنتی‌بادی فاکتور داخلی تایپ 2: برعلیه گیرنده الیوم کمپلکس آنتی‌بادی و کوبالامین عمل می‌کند.
• تداخل دارویی: بعضی از داروها مانند مسدود کننده‌های پمپ پروتون باعث آتروفی معده و کمبود فاکتور داخلی معده می‌شود. علاوه بر این برای اینکه کوبالامین از غذا جدا شود نیاز به اسید است. در اثر مصرف این داروها تولید اسید کاهش می‌یابد و کوبالامین غذا به فاکتور داخلی معده اتصال پیدا نمی‌کند.
• جراحی: برخی از جراحی‌های معده مثل عمل اسلیو، سلول‌های تولید کننده فاکتور داخلی معده را کم می‌کنند و به همین جهت کوبالامین بدن کاهش می‌یابد.

ویتامین B12 چیست ؟

ویتامین B12 یا کوبالامین نوعی ویتامین محلول در آب است که توسط انسان، حیوانات، گیاهان و قارچ‌ها تولید نمی‌شود. به همین جهت باید از طریق غذا فراهم شود. منبع ویتامین B12 گوشت ماهی، جگر و لبنیات است. اگرچه این ویتامین توسط سلول‌های بدن انسان تولید نمی‌شود اما برخی از باکتری‌های موجود در روده مثل «کلبسیلا» (Klebsiella) و «سودوموناس» (Pseudomonas) مقادیر اندکی از آن را تولید می‌کنند. علاوه بر این، ویتامین B12 توسط تجزیه بافت‌هایی که شامل آن هستند نیز دوباره تولید می‌شود. به همین خاطر است که در بیمارانی که کمبود مولکول‌های انتقال‌دهنده ویتامین B12 دارند، علائم بیماری چند دهه بعد خود را نشان می‌دهد.

ویتامین B12 در فرایندهای فیزیولوژیک مختلفی استفاده می‌شود. یکی از نقش‌های مهم آن بلوغ گلبول‌های قرمز است. علاوه بر این در سنتز DNA و نگه‌داری از سلول‌های عصبی نیز نقش دارد.

ویتامین B12 چگونه جذب می‌شود ؟

غذایی که وارد دهان می‌شود با بزاق موجود در ان ترکیب می‌شود. بزاق دهان حاوی «هاپتیکورین» (Haptocorrin) است که به ویتامین B12 متصل می‌شود و آن را به معده می‌رساند. در معده سلول‌های کناری علاوه بر اسید معده، فاکتور داخلی نیز ترشح می‌کنند که می‌تواند به ویتامین B12 متصل می‌شود و از آن در برابر اسید معده محافظت می‌کند. ویتامین B12 به همراه هاپتوکورین و فاکتور داخلی وارد دوازدهه می‌شود که در ان‌جا در اثر اثر پروتئاز‌های پانکراس، هاپتوکورین از کمپلکس جدا می‌شود. کمپلکس ویتامین B12 و فاکتور داخلی از روده کوچک عبور می‌کنند تا به انتهای ایلیوم (بخشی از روده کوچک) برسند. انتهای ایلیوم نقطه‌ای است که ویتامین B12 جذب سلول‌های بدن و سپس خون می‌شود.

در خون نیز هاپتوکورین وجود دارد. بخشی از ویتامین B12 به هاپتوکورین و بخشی از ان به ترنس‌کوبالامین در خون متصل می‌شود و به کبد می‌روند. بیشتر ویتامین B12 توسط سلول‌های کبدی ذخیره می‌شوند اما بخشی از آن که از فیلتر کبدی عبور می‌کند به سمت کلیه‌ها می‌رود. در توبول‌های کلیه مگالین وجود دارد که ویتامین B12 را بازجذب می‌کند.

هیدروکلریک اسید شیره معده چگونه تولید می‌شود ؟

HCl، توسط سلول‌های کناری معده ترشح می‌شود. برای ترشح این اسید، ابتدا آب و کربن دی‌اکسید در سیتوپلاسم سلول‌های کناری با یکدیگر مخلوط می‌شوند و تشکیل کربونیک اسید ($$H_2CO_3$$) می‌دهند. آنزیم «کربنیک انیدراز» (Carbonic Anhydrase) این واکنش را کاتالیز می‌کند. بعد از انجام این واکنش کربنیک اسید به طور خودبخودی به یون هیدروژن ($$H^{+}$$) و یون بی‌کربنات ($$HCO_3^{-}$$) تجزیه می‌شود.

یون هیدروژنی که در سیتوپلاسم سلول‌های کناری تولید شد توسط پمپ یونی هیدروژن پتاسیم به داخل معده می‌ریزد. این پمپ با مصرف انرژی یون پتاسیم را به داخل سلول‌های کناری می‌آورد و یون‌های هیدروژن را از سلول‌های کناری خارج می‌کند.

یون بی‌کربنات نیز توسط پروتئین انتقال‌دهنده‌ای به نام انتقال‌دهنده آنیون از سلول های کناری خارج می‌شود و به خون می‌ریزد. در هنگام خروج یون بی‌کربنات از سلول‌های کناری، یون کلر وارد سلول می‌شود. یون کلر پس از این‌که وارد سلول‌های کناری شد، توسط کانال کلر به داخل معده آزاد می‌شود.

وقتی هم یون کلر و هم هیدروژن وارد معده شد به دلیل بار مخالفی که دارند با هم ترکیب می‌شوند و اسید هیدروکلریک را تشکیل می‌دهند.

چه چیزی میزان تولید اسید شیره معده را کنترل می‌کند ؟

در زمان استراحت (وقتی غذایی در معده نیست.) میزان پمپ‌های یونی هیدروژن پتاسیم در غشای سلولی سلول‌های کناری در حداقل میزان خود است. این پمپ‌ها توسط وزیکول‌هایی به نام «توبولوزیکول» (Tubulovesicles) به داخل سیتوپلاسم می‌آیند. وقتی غذا در معده قرار گرفت این وزیکول‌ها دوباره به غشای پلاسمایی متصل می‌شوند و با آزاد کردن یون هیدروزن به معده باعث اسیدی شدن آن می‌شوند.

فازهای تنظیمی ترشح اسید معده

ترشح اسید معده توسط چهار فاز زیر تنظیم می‌شود.

• «فاز پایه» (Basal Phase): مقدار کمی از اسید معده همواره بین وعده‌های غذایی که معده خالی است ترشح می‌شود که معمولا کمتر از ‎10 mEq/h است.
• «فاز سفالیک» (Cephalic Phase): مرحله‌ای است که معده در پاسخ به دیدن، بو کردن و مزه کردن غذا اسید تولید می‌کند. معمولا حدود 20٪ از اسید معده قبل از ورود غذا به معده توسط این مرحله ترشح می‌شود. گیرنده‌های حس بویایی، چشایی و مزه،‌پیام خود را به هیپوتالاموس منتقل می‌کنند تا معده خود را برای ورود غذا آماده کند.
  پیام‌های حاصل از مغز در پاسخ به گیرنده‌های حسی از بصل‌النخاع توسط عصب واگ به سمت معده منتقل می‌شود. عصب واگ با آزاد کردن استیل‌کولین سلول‌های G معده را تحریک می‌کنند تا گاسترین ترشح کند و گاسترین نیز باعث ترشح اسید معده از سلول‌های کناری معده می شود.
  خود استیل کولین به تنهایی هم می‌تواند سلول‌های کناری را برای تولید اسید معده تحریک کند. علاوه بر این، استیل‌کولین سلول‌های ECL را نیز تحریک می‌کنند تا هیستامین بسازند و هیستامین هم باعث تحریک سلول‌های کناری معده به تولید اسید معده می‌شود.
• «فاز معده‌ای» (Gastric Phase): 50 تا 60 درصد از تولید اسید معده در این فاز صورت می‌گیرد. در این مرحله غذای جویده شده وارد معده می‌شود و به دو طریق باعث تولید اسید معده می‌شود.
  • غذای موجود در معده معده را باد می کنند و باعث تحریک گیرنده‌های کشش معده می شوند.
  • اسیدآمینه‌ها و پروتئین‌های موجود در غذای داخل معده باعث تحریک سلول‌های G به تولید بیشتر گاسترین می‌شود و در ادامه گاسترین باعث تحریک سلول‌های کناری به تولید اسید معده می‌شوند.
• «فاز روده‌ای» (Intestinal Phase): 5 تا 10 درصد از اسید معده در این مرحله تولید می‌شود. در این مرحله دوازدهه به ورود کیموس به روده واکنش نشان می‌دهد و باعث تولید اسید معده می‌شود ولی خیلی زود مهار می‌شود. دوازدهه با چهار روش باعث تولید اسید در معده می‌شود.
  • پپتون‌ها سلول‌های G موجود در دوازدهه را تحریک می‌کنند تا گاسترین ترشح کنند.
  • پپتون ها سلول های اندوکرین ناشناخته‌ای در روده باریک را تحریک می‌کنند تا «انتروتوکسیتونین» (Enterooxytonin) تولید کنند.
  • آمینواسیدهایی که توسط سلول‌های دوازدهه جذب می‌شوند با مکانیسم ناشناخته‌ای باعث تولید اسید معده می‌شوند.
  • اسملاریته محصولاتی که هضم شده‌اند باعث تحریک تولید اسید معده می‌شوند.

افزایش تولید اسید شیره معده

تولید اسید شیره معده با سه مکانیسم افزایش می‌یابد که شامل موارد زیر هستند.

• آزاد شدن استیل‌کولین از عصب واگ: استیل‌کولین ابتدا در مرحله سفالیک هضم غذا آزاد می‌شود که شامل دیدن یا جویدن غذا است. این انتقال‌دهنده عصبی همچنین در مرحله هضم معدوی غذا نیز آزاد می‌شود. در این مرحله با اتساع معده عصب‌های داخلی معده تحریک می‌شوند که در نتیجه آن عصب واگ تحریک شده و استیل‌کولین آزاد می‌شود. استیل کولین با اتصال به گیرنده‌های موسکارینی $$M_3$$ در سلول‌های کناری معده، آن‌ها را تحریک می‌کند تا اسید تولید کنند. مصرف الکل‌های تخمیری هم می‌تواند این گیرنده را تحریک کند و باعث تولید اسید معده شود.
  همچنین استیل‌کولین می‌تواند با اتصال به گیرنده‌های $$M_2$$ و $$M_4$$ موجود در سلول‌های D، ترشح سوماتواستاتین را مهار کند.
• ترشح هورمون گاسترین از سلول‌های G معده: این هورمون نقش اصلی در تنظیم تولید اسید معده دارد. سلول‌های G در اثر عصب واگ، پپتیدهای مربوط با هورمون گاسترین و وجود پپتیدهای حاصل از تجزیه پروتئین در داخل معده تحریک می‌شوند و هورمون گاسترین را به خون آزاد می‌کنند.
  گاسترین از طریق خون به سلول‌های کناری می‌رسد و با اتصال به گیرنده «کوله‌سیستوکینین» (Cholecystokinin Receptor | CCK) در سطح این سلول‌ها اثر خود را اعمال می‌کند. اتصال گاسترین به این گیرنده باعث افزایش میزان کلسیم در سلول‌های کناری می‌شود که در نتیجه آن اتصال وزیکول‌های حاوی پمپ یون هیدروژن پتاسیم به غشا تسهیل می‌شود. با قرار گرفتن مجدد این پمپ‌ها در غشای سلول میزان تولید اسید شیره معده بالا می‌رود.
• اتصال هیستامین به گیرنده یون هیدروژن: سلول‌های مشابه انتروکرومافین (Enterochromaffin Like) موجود در معده در اثر وجود استیل‌کولین و گاسترین تحریک می‌شوند و هیستامین ترشح می‌کنند که می‌تواند به گیرنده‌های یون هیدروژن سلول‌های کناری متصل شود. اتصال هیستون به این گیرنده‌ها اتصال وزیکول‌های حاوی پمپ یون هیدروژن پتاسیم به غشا تسهیل می‌کند.
  هیستامین در این سلول‌ها در اثر دکربوکسیله کردن L-هیستیدین توسط آنزیم هیستیدین دکربوکسیلاز انجام می‌شود. هیستامین به طور مستقیم به گیرنده $$H_2$$ سلول‌های کناری متصل می‌شود که در نتیجه ان آدنیلات‌سیکلاز فعال شده و cAMP تولید می‌شود.
  همچنین هیستامین به طور غیر مستقیم با اتصال به گیرنده‌های $$H_3$$ تولید سوماتواستاتین را مهار می‌کند که در نتیجه آن اسید معده تولید می‌شود. گاسترین،‌ «پلی‌پپتید فعال کننده آدنیلات سیکلاز هیپوفیز» (Cyclase-activating Polypeptide | PACAP)، پپتید‌های روده‌ای «وازواکتیو» (Vasoactive Intestinal Polypeptide | VIP) و ژرلین تولید هیستامین را تحریک می‌کنند در صورتی که سوماتواستاتین، پپتید مرتبط با ژن «کلسی‌تونین» (Calcitonin Gene-Related Peptide | CGRP)، پروستاگلاندین، پپتید YY و گالانین تولید آن را مهار می‌کنند.

کاهش تولید اسید شیره معده

کاهش تولید اسید معده نیز با چند مکانیسم کنترل می‌شود که شامل موارد زیر هستند.

• ترشح سوماتواستاتین: تجمع اسید در معده خالی از غذا بین وعده‌های غذایی باعث افزایش pH داخل معده می‌شود. در اثر افزایش اسیدیته معده سلول‌های D، سوماتواستاتین ترشح می‌کنند که مانع تولید گاسترین از سلول‌های G می‌شود.
• ایجاد رفلکس انتروگاستریک: این رفلکس در اثر اتساع دئودنوم (دوازدهه) یا در اثر کاهش pH موجود در دوازدهه اتفاق می‌افتد که در اثر آن میزان تولید گاسترین کاهش می‌یابد و اسید کمتری به معده آزاد می‌شود. پیام کاهش تولید گاسترین از طریق سیستم عصبی داخلی و همچنین کاهش تحریک عصب واگ به معده می‌رسد. این رفلکس با این کار میزان هضم غذای موجود در معده را کاهش می‌دهد و مانع ورود غذا به دوازدهه می‌شود تا دوازدهه از غذا خالی شود.
• ترشح کوله‌سیستوکینین و سکرتین: وجود غذا در دوازدهه باعث تحریک سلول‌های انترو‌اندوکرین (Entero-endocrine) به تولید کوله‌سیتوکینین و سکرتین می‌شود. هر دو ماده نقش مهمی در تکمیل هضم غذا دارند اما علاوه بر ان میزان تولید اسید معده را نیز کاهش می‌دهند. سکرتین از سلول‌های S موجود در دوازدهه ترشح می‌شود و در پاسخ به زمانی است که میزان تولید اسید معده زیاد باشد.
• ترشح هورمون GIP و پلی‌پپتید وازواکتیو روده‌ای: این مواد نیز میزان تولید اسید شیره معده را کاهش می‌دهند.
• نوروتنسین و زنین: «نوروتنسین» (Neurotensin) و پپتید «زنین» (Xenin)، نوروپپتیدهایی هستند که توسط سیستم اعصاب مرکزی و همچنین سلول‌های انترواندوکرین در دیستال و پروگزیمال روده کوچک تولید می‌شوند. سطح پلاسمایی این پپتیدها بعد از خوردن غذا بالا می‌رود و با اثر روی گیرنده‌های NTS میزان تولید اسید معده را کاهش می‌دهند.
• پروستاگلاندین: این ماده از متابولیت‌های آراشیدونیک اسید است که توسط سلول‌های کناری معده، ماکروفاژها و میوفیبروبلاست ساخته می‌شود. متداول‌ترین پروستاگلاندین موجود در مخاط معده انسان $$PGE_2$$ و $$PGI_2$$ هستند. این مواد نیز میزان تولید اسید معده را کاهش می‌دهند.

سوالات متداول

در این بخش به بعضی از سوالات احتمالی شما پاسخ داده می‌شود.

تفاوت شیره پانکراس با شیره معده چیست ؟

شیره معده بیشتر حاوی آنزیم‌هایی است که پروتئین‌ها را هضم می‌کند در صورتی که شیره پانکراس دارای آنزیم‌هایی است که برای هضم کربوهیدرات‌ها و چربی‌ها تخصص یافته‌اند. علاوه بر این شیره معده اسیدی است در حالی که شیره پانکراس PH بازی دارد. تفاوت آن‌ها در جدول زیر نوشته شده است.

اسید معده چه نقشی در شیره معده دارد ؟

هیدروکلریک اسید ترشح شده از سلول‌های کناری معده،‌ pH لومن معده را به کمتر از 2 می‌رساند. این میزان از pH می‌تواند میکروب‌های غذا را از بین ببرد، هضم غذا را تسهیل کند و جذب بعضی از مواد معدنی مثل فسفات، کلسیم و آهن را تسهیل کند.

تولید بیش از حد اسید معده چه مشکلی را ایجاد می‌کند ؟

تولید بیش از حد اسید معده می‌تواند باعث سایر اختلالات گوارشی مانند موارد زیر شود.

• «زخم معده» (Peptic Ulcers): زخم معده وقتی اتفاق میفتد که اسید معده پوشش معده را از بین ببرد.
• «ریفلاکس معده» (Gastroesophageal Reflux Disease | GERD): زمانی ایجاد می‌شود که اسید معده مازاد به سمت مری و گلو باز گردد و باعث ایجاد التهاب و زخم در این نواحی شود.
• خونریزی گوارشی: اسید معده مازاد پوشش لوله گوارش را از بین مي‌برد و باعث خونریزی گوارشی می‌شود.

علت زیاد شدن اسید شیره معده چیست ؟

عوامل متعددی روی تولید زیاد اسید معده نقش دارند ولی به طور معمول این عوامل باعث افزایش تولید هورمون گاسترین می‌شوند. همان‌طور که در بخش‌های قبل نیز توضیح داده شد، هورمون گاسترین باعث تولید اسید معده می‌شود. بعضی از عوامل شایعی که باعث تولید بیشتر هورمون گاسترین می‌شوند به شرح زیر هستند.

فیلم آموزش بافت شناسی دستگاه های گوارش و تنفس

دیدن فیلم آموزشی

• ترشح بیش‌ از حد اسید پس از درمان دارویی: مسدودکننده‌های $$H_2$$ گروهی از داروهای کاهنده اسید معده هستند. گاهی اوقات، افرادی که مصرف این دارو را قطع می‌کنند، ممکن است با تولید بیشتر اسید معده مواجه شوند.
• سندرم «زولینگر الیسون» (Zollinger Ellison): این مشکل نادر است که در ان تومور به نام گاسترینوما در پانکراس و روده کوچک ایجاد می‌شود. این تومور مقادیر بالایی از هورمون گاسترین را ترشح می کند که میزان اسید معده را افزایش می‌دهد.
• عفونت با هلیکوباکتر پیلولری: این باکتری می‌تواند در اسید معده زنده بماند و در معده رشد و ایجاد زخم معده کند. برخی بیماران با عفونت هلیکوباکتر پیلوری نیز افزایش اسید معده را نشان می‌دهند.
• مسدود شدن خروجی معده: وقتی مسیر خروج غذا از معده به روده کوچک مسدود شود، ممکن است باعث افزایش اسید معده شود.
• نارسایی کلیه مزمن: افراد با نارسایی کلیه و کسانی که دیالیز می‌شوند معمولا دچار افزایش تولید هورمون گاسترین و اسید معده می‌شوند.

هلیکوباکتر پیلوری چگونه در شرایط اسیدی معده زنده می‌ماند ؟

زنده ماندن باکتری‌ها در شرایط اسیدی معده غیرممکن است اما بعضی از باکتری‌ها می‌توانند در شرایط اسیدی زنده بمانند و باعث عفونت معده شوند. هلیکوباکتر پیلوری باکتری است که این شرایط را تحمل می‌کند. این باکتری گرم منفی آنزیم اوره‌آز تولید می‌کند که می‌تواند اوره موجود در معده را به $$CO_2$$ و $$NH_3$$ تبدیل کند pH را اطراف را خنثی می‌کند و باکتری می‌تواند زنده بماند.

علاوه بر این،‌ باکتری H. pylori می‌تواند از مخاط معده نیز عبور کند و به سلول‌های اپی‌تلیال زیر آن متصل شود. برای عبور کردن از غشا معده نیز اسیدیته اطراف خود را کم می‌کند. در اسیدیته کم گرانروی مخاط کم می‌شود و باکتری می‌تواند به راحتی از آن عبور کند.

کمبود اسید معده چه مشکلی ایجاد می‌کند ؟

اسید معده در هضم غذا نقش دارد به همین جهت با کاهش آن مواد غذایی خوب هضم نمی‌شوند. برای مثال کوبالامین به خوبی از غذا جدا نمی‌شود تا توسط فاکتورهای داخلی معده به روده منقل شود. علاوه بر این، اسید معده نقش بسیار مهمی در از بین بردن میکروب‌های موجود در غذا دارد. چند عفونت میکروبی با کاهش اسید معده در ارتباط هستند که در جدول زیر جمع‌آوری شده‌اند.

مخاط چگونه معده را در برابر اسید معده محافظت می‌کند ؟

در بخش قبل در مورد اسید معده توضیحاتی ارائه شد اما معده چگونه می‌تواند خود را از آسیب اسید شیره معده و پپسین محافظت کند؟ معده برای محافظت از خود مخاط ترشح می‌کند. مخاط معده توسط سلول‌های اپی‌تلیوم سطحی تولید می‌شود. 95٪ از این مخاط را اب و 5 درصد آن را پلیمرهایی تشکیل داده‌اند که به مخاط حالت ژل‌مانند می‌دهد. البته گرانروی مخاط معده حالت داینامیک دارد و بسته به شرایط تغییر می‌کند. در شرایط اسیدی معده بیشتر حالت ژل دارد و با کاهش اسیدیته از ویسکوزیته آن کاسته می‌شود. میزان ترشح مخاط معده توسط پروستاگلاندین عصب واگ کنترل می‌شود.

مخاط روی سلول‌های داخل معده را می‌پوشاند و مانع از برخورد اسید و آنزیم پپسین با آن می‌شود. سلول‌هایی که مخاط معده را تولید می‌کنند در سیتوپلاسم خون یون بی‌کربنات نیز تولید می کنند و آن را به مخاط می‌ریزند. بی‌کربنات pH مخاط را قلیایی می‌کند. آنزیم پپسین که به صورت پپسینوژن آزاد می‌شود در pH قلیایی فعال نیست. به همین خاطر نمی‌تواند آسیبی به سلول‌های بدن بزند.

چه داروهایی مخاط معده را از بین می‌برند ؟

داروهای «ضدالتهاب غیراستروئیدی» (Non-steroidal Anti-inflammatory Drugs | NSAID) مانند ایبوپروفن و آسپرین می‌توانند تولید مخاط معده را کاهش دهند و باعث آسیب معده و همچنین دوازدهه شوند. این داروها معمولا برای درمان درد، تب، التهاب و همچنین برای پیشگیری از سکته استفاده می‌شوند.

این داروها اثر نامطلوب خود روی مخاط معده را با مهار آنزیم «سیکلواکسیژناز» (Cyclooxygenase | COX) اعمال می‌کنند. این آنزیم باعث تولید پروستاگلاندین می‌شود. در صورتی مهار آن، میزان تولید پروستاگلاندین کاهش می‌یابد. پروستاگلندین باعث تولید مخاط معده می‌شود که در صورت کمبود مخاط معده کاهش یافته و اسید معده باعث اسید بافت می‌شود. علاوه بر این این داروها میزان جریان خون به معده را کاهش می‌دهند.

جمع‌بندی

شیره معده مایعی اسیدی است که از HCl، مخاط، پپسین، لیپاز و فاکتور داخلی معده تشکیل شده است. پپسین پروتئین‌های موجود در غذا را تجزیه می‌کند و لیپاز چربی‌های آن را تجزیه می‌کند. اسید معده میکروب‌های موجود در غذا را از بین می برد و به هضم شیمیایی غذا نیز کمک می‌کند. مخاط معده شرایط اسیدی معده را در سطح سلول‌های معده خنثی می‌کند تا آسیبی به سلول‌ها نرسد. فاکتور داخلی معده نیز برای جذب و انتقال ویتامین B12 ضروری است.