Dạ dày có hình một cái túi, thích hợp với chức năng dự trữ thức ăn củ a một bữa ăn. Thức ăn sau đó được nhào trộn kỹ với dịch vị cho đến khi trở thành dưỡng trấp. Dưỡng trấp (chyme) chỉ được đưa từ từ xuống tá tràng để phù hợp với khả năng tiêu hóa và hấp thu ở ruột.
1. Giải phẫu tổ chức của dạ dày
Về mặt chức năng, dạ dày được chia thành ba phần: đáy vị, thân vị và môn vị. Giữa dạ dày và tá tràng có cơ thắt môn vị. Ở khắp biểu mô của dạ dày đều có các tế bào bài tiết chất nhầy (mucus cell), ở thân vị (corpus) và đáy vị (fundus) có các tuyến axít, bài tiết axít chlorhydric (HC1), pepsi- nogen, yếu tố nội tại và chất nhầy, ở hang môn vị (antrum) có các tuyến môn vị, bài tiết gastrin, chất nhầy và somatostatin.
2. Hoạt động cơ học
2.1. Dự trữ thức ăn.
Ớ trạng thái nghỉ, dạ dày chứa khoảng 50mL chất dịch, Khi thức ăn vào đến dạ dày,các thụ thể căng bị kích thích, gây phản xạ dây X (vago-vagal reflex), làm giảm trương lực cơ ở đáy vị và thân vị, gọi là giãn tiếp nhận (receptive relaxation). Do đó dạ dày. có thể giãn ra để chứa một thể tích thức ăn lên đến 1.5 L. Áp suất dạ dày lúc này không tăng.
2.2. Nhu động và cử động nhào trộn
Khi dạ dày đã đầy thức ăn, ỏ phần giữa thân vị xuất hiện các sóng nhu động (peri- staltic waves). Tần số các sóng này vào khoảng 3-4 lần/phút. Nhu động di chuyển về phía môn vị, càng đến gần môn vị càng trở nên mạnh hơn, để đẩy thức ăn qua cơ thắt môn vị (pylorus). Tuy nhiên cơ này chỉ cho đi qua mỗi lần vài mililít dưỡng trap, nên phần lớn thức ăn lại bị đẩy ngược lên .thân dạ dày. Các cử động đẩy tới (propul- sion) đẩy lui (retropulsion) này làm cho thức ăn bị vỡ thành các mảnh ngày càng nhỏ và được trộn kỹ với dịch vị .
2.3. Sóng co thắt lưu động
Khi dạ dày đã trống một thời gian dài (12 – 24 giờ sau lần ăn cuối cùng), ở thân vị xuất hiện các sóng co thắt lưu động (migra- ting motor complex: MMC), khoảng 60-90 phút một lần. Các sóng này sau đó sẽ lan truyền xuống ruột non. Có khi chúng trở nên rất mạnh, gây cảm giác đói và cả cảm giác đau. Hormon điều hòa là motilin, do niêm mạc tá tràng bài tiết giữa các bữa ăn.
2.4. Sự thoát thức ăn ra khỏi dạ dày
Sự thoát thức ăn ra khỏi dạ dày (gastric emptying) chỉ thực hiện khi các hạt trong dưỡng trấp đã đủ nhỏ, đường kính < 2 tnm, để có thể đi qua lỗ cơ thắt môn vị. Do đó thức ăn lỏng thoát nhanh hơn nhiều so với thức ăn đặc.
Thường sóng nhu động chỉ có vai trò nhào trộn thức ăn ở môn vị nhưng vào những thời điểm nhất định, chiếm khoảng 20% thời gian thức ăn ở trong dạ dày, các cử động này trở nên rất mạnh và đẩy thức ăn xuống tá tràng. Nếu trương lực cơ thắt bình thường, mỗi lần có 2 – 7 mL dưỡng trấp đi qua nhưng trương lực này có thể thay đổi do tác dụng thần kinh hay nội tiết.
2.4.1. Điều hòa sự thoát thức ăn bởi các yếu tố dạ dày
Hai yếu tố dạ dày thúc đẩy sự thoát thức ăn là tinh trạng căng thành dạ dày và hormon gastrin.
Khi thức ăn làm căng thành dạ dày, dây X và hệ thần kinh ruột bị kích thích, gây phản xạ tăng nhu động môn vị, Thể tích bữa ăn càng lớn, nhu động môn vị càng mạnh. Các sản phẩm tiêu hóa- protein và tình trạng căng thành môn vị kích thích sự bài tiết gastrin từ miêm mạc môn vị và gastrin làm tăng nhu động thân vị và môn vị.
2.4.2. Điều hoà sự thoát thức ăn bửỉ các yếu tố tá tràng
Các phản xạ ruột-dạ dày ức chế mạnh nhu động môn vị và làm tăng trương lực cơ thắt môn vị. Các phản xạ này được gây ra bởi sự căng thành tá tràng; kích thích niêm mạc tá tràng; dưỡng trấp ưu trương; dưỡng trấp axít; sản phẩm tiêu hóa protein.
Các hormon tá tràng cũng ức chế nhu động môn vị và làm tăng trương lực cơ co thắt môn vị. Cholecystokinin được bài tiết khi mỡ và sản phẩm tiêu hóa protein kích thích niêm mạc tá tràng (duodenum) và hỗng tràng (jejunum). Secretin được bài tiết khi axít kích thích niêm mạc tá tràng và hỗng tràng.
Bằng các cơ chế điều hòa trên đây, sự thoát thức ăn được thực hiện sao cho phù hợp với khả năng xử lý của ruột non. Sự thoát thức ăn chậm lại khi đã có quá nhiều dưỡng trấp trong tá tràng; khi dưỡng trấp quá axít, chứa nhiều protein hay mỡ; dưỡng trấp ưu trương hay gây khó chịu cho niêm mạc ruột non.
2.5. Hiện tượng ói
Ói là hiện tượng tống thức ăn ra khỏi dạ dày hay ruột theo chiều ngược lại để lên miệng khi bất cứ một phần nào của phần trên ổng tiêu hóa bị kich thích quá mức, giãn quá mức hay trở nên nhạy cảm quá mức.
Nguyên nhân là sự kích thích trung tâm ói (vomiting center) nằm ở hành não. Trung tâm ói nhận các xung động hướng tâm từ rất nhiều nơi khác nhau trong cơ thể (hệ tiêu hóa, họng hầu, hệ tiết niệu-sinh dục…) hay có thể bị kích thích bởi tổn thương tại não hoặc tăng áp suất nội sọ. Đặc biệt trung tâm ói nhận tín hiệu từ vùng CTZ (chemore- ceptor trigger zone) nằm ở cuông não. Vùng CTZ có thể bị kích thích bởi các dây thần kinh hướng tâm tờ hệ tiêu hóa, mê cung hay các chất gây ói nội sinh hay ngoại sinh lưu thông trong máu (apomorphin, sunfat đồng…).
Khi trưng tâm ói bị kích thích, các xung động ly tâm gây co thắt các cơ bụng, co thắt dạ dày và giãn các cơ thắt của thực quản nên chất chứa trong dạ dày bị tống ra ngoài qua thực quản.
3. Hoạt động bài tiết
Khoảng 2 lít dịch vị được bài tiết mỗi ngày. Ngoài các tế bào nhầy hiện diện ở khắp bề mặt niêm mạc dạ dày còn có các tuyến axít và các tuyến môn vị. Dịch vị có vai trò tiếp tục sự phân nhỏ thức ăn đã được khởi sự bởi các enzym tiêu hóa của nước bọt.
3.1. Sự bài tiết của các tuyến axít
3.1.1. Sự bài tiết HC1
Tuyến axít (oxyntic gland) ở đáy và thân vị, được câu tạo bởi ba loại tế bào : tế bào cổ tuyến bài tiết chất nhầy, tế bào thành bài tiết HC1 và yếu tố nội tại, tế bào chính bài tiết pepsinogen.HCl có vai trò tạo môi trường axít cho hoạt động của pepsin, biến đổi pepsinogen thành pepsin và diệt khuẩn.
3.1.1.1. Cơ chế bài tiết HCl
Tế bào thành có nhiều tiểu quản nội bào cùng đổ vào lòng tuyến axít. HCl được thành lập trong các tiểu quản này, nghĩa là ở ngoài bào tương (H.27.6). Cơ chế bài tiết HCl diễn ra như sau.
- Clo được chuyên chở chủ động từ bào tương của tế bào thành vào lòng tiểu quản nội bào, còn Na+ được chuyên chỏ chủ động ra khỏi tiểu quản vào lại bào tương. Cả hai tác dụng này tạo ra một điện thế âm trong tiểu quản nội bào, kéo theo sự khuếch tán thụ động của các ion K+ và một ít ion Na+ vào trong lòng tiểu quản,
- Nước được phân ly thành H+ và OH trong bào tương. Sau đó H+ được bài tiết chủ động vào tiểu quản để trao đổi với K+ dưới sự xúc tác của men H+~K+-ATPaz. Na+ cũng được tái hấp thu bằng một cái bơm khác. Như vậy phần lớn các ion K+và Na+ đã khuếch tán vào lòng tiểu quản đều được tái hấp thu, ion H+ thì ở lại trong lòng tiểu quản, tạo ra HCl.
- Nước đi qua vào lòng tiểu quản theo bậc thang thẩm thấu.
- C02 được tạo ra trong quá trình chuyển hóa của tế bào, hay khuếch tán từ máu vào tế bào kết hỢp với OH’ (thành lập khi phân ly nước) dưới sự xúc tác của anhydraz cacbonic (carbonic anhydrase) để cho ra HCOj’. HCOj” khuếch tán ra khỏi tế bào đi vào dịch ngoại bào để trao đổi với Cl’ đi vào tế bào, sẽ được bài tiết vào trong lòng tiểu quản. Do đó song song với sự bài tiết HC1 của tế bào thành là hiện tượng kiềm hóa máu và nước tiểu
3.1.1.2. Điều hoa sự bài tiết HCl
Các chất trung gian thần kinh và các hormon ảnh hưởng lên sự bài tiết HCl là acetylcholin, gastrin, histamin và somatosta-tin.
Tác dụng trực tiếp lên tế bào thành
Acetylcholin là chất trung gian thần kinh của các dây thần kinh phó giao cảm, kích thích sự bài tiết của HCl. Tín hiệu có thể xuất phát từ não, rồi theo dây X đến dạ dày hoặc là xuất phát từ chính dạ dày, được dẫn truyền về cuống não rồi lại trở về dạ dày. Các yếu tố gây ra cấc phản xạ này là tình trạng căng thành dạ dày, kích thích cơ học đối với niêm mạc, kích thích hóa học đôi với niêm mạc bởi các sản phẩm,: tiểu hđa hay axít. Acetylcholin gắn vào thụ thể M3 củatế bào thành.Gastrin được bài tiết từ tế bào G của môn vị, theo máu đến tế bào thành, gắn vào thụ thể CCK , kích thích sự bài tiết HC1.Histamin đứợc bài tiết bởi tế bào ECL (enterochromaffin-like cell) hiện diện trong tuyến axít. Histamin gắn vào thụ thể H2 của tế bào thành, kích thích sự bài tiết HC1.Somatostatin do tế bào D của thân vị và môn VỊ bài tiết, ức chế sự bài tiết axít của tế bào thành.
Tác dụng gián tiếp
Các chất ảnh hưởng lên tế bào thành, ngoài tác dụng trực tiếp còn có tác dụng gián tiếp thông qua sự tương tác lẫn nhau.Acetylcholin tác dụng gián tiếp lên sự bài tiết axít bằng cách kích thích tế bào ECL và ức chế tế bào D.Tế bào G chịu sự kích thích của dây X qua chất trung gian thần kinh GRP (gastrin- releasing peptide), Gastrin đi theo đường máu đến kích thích tế bào ECL,Tế bào D ức chế tế bào ECL và tế bào G.
3.1.2. Sự bài tiết pepsinogen
Khi được bài tiết, pepsinogen chưa có hoạt tính, chỉ khi tiếp xúc với HC1, thì nó mới được hoạt hóa thành pepsin.
Pepsin là một enzym tiêu hóa protein, hoạt động ở môi trường axít (pH tối hảo 1.8 – 3.5) và sẽ bị bất hoạt khi pH lớn hđn 5.
Acetylcholin do dây X hay hệ thần kinh ruột tiết ra, axít dạ dày và secretin đều làm tăng sự bài tiết pepsinogen.
3.1.3. Sự bài tiết yếu tố nội tại
Yếu tố nội tại (intrinsic factor) được bài tiết cùng lúc với HC1 bởi tế bào thành. Nó cần thiết cho sự hấp thu BJ2 ở hỗng tràng.
3.2 Sự bài tiết của các tuyến môn vị
3.2.1. Sự bài tiết gastrin
Gastrin được bài tiết bởi các tế bào G của tuyến môn vị (pyloric gland). Sự bài tiết gas-trin là do tác dụng trực tiếp của sản phẩm tiêu hóa protein lên tế bào G; do các phản xạ thần kinh được dẫn truyền bởi dây X và hệ thần kinh ruột (bài tiết tâm linh, căng thành dạ dày) với chất trung gian thần kinh là GRP. Sự bài tiết gastrin bị ức chế bởi pH thấp (< 3) trong lòng dạ dày và bởi somatostatin.
Gastrin kích thích sự bài tiết HC1 của tế bào thành, làm tăng hoạt động cơ học của dạ dày và ruột non và có tác dụng dinh dưỡng đối với niêm mạc bài tiết axít.
3.2.2. Sự bài tiết chất nhầy
Các tuyến môn vị chứa nhiều tế bào tiết nhầy. Chất nhầy cũng được các tế bào cổ tuyến axít và các tế bào ở bề mặt niêm mạc nằm giữa các tuyến bài tiết.
Chất nhầy có tính chất quánh và kiềm. Nó có thể kết dính vào các mảnh thức ăn và tạo một lớp phủ lên niêm mạc. Thức ăn do đó không tiếp xúc trực tiếp, với niêm mạc, và trợt lên trên biểu mô một cách dễ dàng.
Chất nhầy làm thành hàng rào bảo vệ niêm mạc. Nó ngăn ngừa sự tấn công của các enzym tiêu hóa protein và axít vào các tế bào niêm mạc, và có thể trung hòa được axít.
3.3. Các giai đoạn bài tiết dịch vị
Sự bài tiết dịch vị thường được chia thành ba giai đoạn: tâm linh, dạ dày và ruột, nhưng trên thực tế chúng không hẳn tách biệt như vậy. số lượng dịch vị được phân phối khác nhau theo các giai đoạn.
3.3.1. Giai đoạn tâm linh (cephalic phase)
Đây là sự bài tiết dịch vị khi nhìn, ngửi, nghĩ đến thức ăn hay nuốt. Các tín hiệu này kích thích nhân thần kinh X tại hành não. Dây X kích thích tế bào thành, tế bào ECL, tế bào G và ức chế tế bào D.
Dịch vị được bài tiết trong giai đoạn này vào khoảng 400 mL.
3.3.2. Giai đoạn dạ dày (gastric phase)
Căng thành dạ dày kích thích phản x dây X, đồng thời kích thích hệ thần kinh ruột gây bài tiết acetylcholin. Các sản phẩm tiêu hóa protein kích thích trực tiếp tế bào G. Các yếu tố này làm tăng bài tiết HC1. Tuy nhiên khi pH trong dạ dày thấp sẽ kích thích tế bào D ức chế bài tiết HC1.
Giai đoạn này cung cấp khoảng 1500mL.
3.3.3. Giai đoạn ruột (intestinal phase)
Thức ăn vào đến tá tràng cũng gây bài tiết một lượng nhỏ dịch vị, khoáng 100 mL, một phần do một ít gastrin cũng được bài tiết bởi niêm mạc tá tràng, và một phần do các axít amin được hấp thu vào máu kích thích sự bài tiết dịch vị.
3.4. Sự bài tiết dịch vị giữa các bữa ăn
Bình thường dạ dày chỉ bài tiết một vài mililít dịch vị mỗi giờ trong thời gian giữa hai bữa ăn, chứa chủ yếu là chất nhầy. Tuy nhiên những cảm xúc mạnh có thể làm tăng sự bài tiết lên đến 50 mL hay hơn trong một giờ, chứa nhiều pepsin và axít, và đây có thể là một yếu tố gây loét dạ dày.
3.5. Liên hệ lâm sàng
Hàng rào bảo vệ niêm mạc dạ dày (gas-tric mucosal barrier) được cấu tạo bởị ba thành phần: (1) màng đỉnh và các liên kết vòng bịt tương đối không thấm axít; (2) lớp chất nhầy phủ lên niêm mạc và (3) môi trường chứa HCƠ3′ ngay sát bề mặt các tế bào biểu mô giúp duy trì pH tại chỗ tương đối cao.
Lớp chất nhầy bảo vệ niêm mạc không bị tấn công bởi axít, pepsin, axít mật và etha-nol. Nó còn có tấc dụng bôi trơn giúp niêm mạc không bị bào mòn bởi thức ăn. Tuy nhiên lớp này có thể bị phá vỡ nên các tế bào tiết nhầy phải luôn luôn bài tiết. Kích thích dây X và kích thích vật lý hay hóa học đối với niêm mạc đều làm tăng tiết chất nhầy.
HC03 do các tế bào biểu mô bài tiết được giữ lại trong lớp chất nhầy nên duy trì được một pH cao ở bề mặt niêm mạc. Nó trung hòa phần lớn axít khuếch tán vào lớp chất nhầy.
Có nhiều chất có thể gây tổn thương cho niêm mạc dạ dày và khi axít đi vào trong niêm mạc nó kích thích các dưỡng bào (mast cell) bài tiết histamin và những chất trung gian gây viêm khác. Các chất này cũng làm giãn mạch. Trường hợp tổn thương nhẹ, các tế bào biểu mô bị tróc ra và sẽ được thay mới trong vòng 1 – 3 ngày. Tổn thương nặng hơn dẫn đến loét.
Nguyên nhân gây viêm loét dạ dày là do nhiễm vi khuẩn Helicobacter pylori, dùng as-pirin và thuốc giảm viêm không steroit, uống rượu, tăng bài tiết axít trong thời gian dài như trong hội chứng Zollinger-Ellison ở bệnh nhân bị u gastrin. Cơ sở sinh lý cho việc điều trị loét là đùng kháng sinh để diệt vi khuẩn và dùng các thuốc để trung hòa axít hay ức chế sự bài tiết axít (thuốc ức chế bơm pro- ton, ức chế thụ thể histami-n trên tế bào thành…)
4. Hoạt động tiêu hóa và hấp thụ.
4.1 Sự tiêu hóa ở dạ dày
Cacbohydrat được tiêu hóa tiếp tục ở dạ dày do atnylaz nước bọt trong khoảng một giờ trước khi enzym này bị bất hoạt bởi axít của dịch vị. Khoảng 30-40% tinh bột đã được thủy phân thành maltoz trước khi ẹnzym bị bất hoạt.
Khoảng 10 – 20% protein được tiêu hóa trong dạ dày nhờ pepsin. Một đặc tính quan trọng của pepsin là nó có thể tỉêu hóa col-lagen có trong thịt, vốn không chịu tác dụng của các enzym tiêu hóa protein khác.
Sự tiêu hóa mỡ không đáng kể vì lipaz dạ dày chỉ tác dụng lên các triglycerit chứa axít béo chuỗi ngắn.
4.2. Sự hấp thu ở dạ dày
Rất ít chất dinh dưỡng được hấp thu tại dạ đày. Những chất được hấp thu nhiều là những chất hòa tan nhiều trong lipit. Etha-nol được hấp thu nhanh chóng. Salicylate (Aspirin) không bị ion hóa ở pH dạ dày, chỉ sau khi vào trong tế bào niêm mạc nó mới bị ion hóa nên gây tổn thương cho tế bào
