สรีรวิทยาของกระเพาะอาหาร
สรีรวิทยาของกระเพาะอาหารคือการศึกษาว่ากระเพาะอาหารรับ เก็บ ผสมแปรรูปทางเคมี และปล่อยอาหารที่กินเข้าไปอย่างต่อเนื่องได้อย่างไร กระเพาะอาหารมีการทำงานของต่อมหลั่งที่ทรงพลัง ซึ่งผลิตกรด สารตั้งต้นของเอนไซม์โปรติเอสเพปซิโนเจน อินทรินซิกแฟคเตอร์ เมือก และฮอร์โมนหลายชนิด ควบคู่ไปกับการทำงานของกล้ามเนื้อที่บดอาหารแข็งและควบคุมการส่งไปยังลำไส้เล็กส่วนต้น พื้นที่นี้จะให้แนวทางสำหรับหัวข้อที่ละเอียดขึ้นเกี่ยวกับการหลั่งกรด เซลล์ที่ผลิตน้ำย่อยกระเพาะอาหาร การเคลื่อนไหว และประตูไพลอริก
Definition
สรีรวิทยาของกระเพาะอาหารเป็นสาขาหนึ่งของสรีรวิทยาทางเดินอาหารที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของต่อมหลั่ง การเคลื่อนไหว และต่อมไร้ท่อตามปกติของกระเพาะอาหาร รวมถึงการผลิตน้ำย่อยกระเพาะอาหารและการผสมและการขับออกของสารในกระเพาะอาหารที่ถูกควบคุม
Scope
พื้นที่นี้ครอบคลุมการทำงานของต่อมหลั่งและการเคลื่อนไหวของกระเพาะอาหารในฐานะอวัยวะที่ทำงานร่วมกัน: องค์ประกอบและการควบคุมน้ำย่อยกระเพาะอาหาร; ชนิดของเซลล์เยื่อบุผิวหลักของเยื่อบุกระเพาะอาหารส่วนต้น (oxyntic) และส่วนปลาย (pyloric); พื้นฐานทางไฟฟ้าและกลไกของการผสมและการขับออกของกระเพาะอาหาร; และบทบาทของไพลอรัสในการควบคุมการไหลออก เป็นแนวทางอ้างอิงสำหรับการทำงานปกติและไม่ได้ให้คำแนะนำในการวินิจฉัยหรือการรักษา
Sub-topics
Core questions
- น้ำย่อยกระเพาะอาหารผลิตขึ้นได้อย่างไร และการหลั่งถูกควบคุมอย่างไรในระยะศีรษะ ระยะกระเพาะอาหาร และระยะลำไส้?
- เซลล์กระเพาะอาหารชนิดใดที่สร้างกรด เพปซิโนเจน เมือก อินทรินซิกแฟคเตอร์ และเปปไทด์ควบคุม?
- การทำงานของกล้ามเนื้อกระเพาะอาหารบดอาหารแข็งและควบคุมอัตราการส่งไปยังลำไส้เล็กได้อย่างไร?
- ไพลอรัสประสานงานกับการทำงานของกระเพาะอาหารส่วนปลายและลำไส้เล็กส่วนต้นเพื่อควบคุมการขับออกของกระเพาะอาหารได้อย่างไร?
Key concepts
- น้ำย่อยกระเพาะอาหาร (กรด, เพปซิโนเจน, เมือก, อินทรินซิกแฟคเตอร์)
- เยื่อบุกระเพาะอาหารส่วนต้น (oxyntic/fundic) และส่วนปลาย (pyloric)
- ระยะศีรษะ ระยะกระเพาะอาหาร และระยะลำไส้ของการหลั่ง
- การคลายตัวแบบรับ (receptive relaxation) และการปรับตัวของกระเพาะอาหาร (gastric accommodation)
- การบดของกระเพาะอาหารส่วนปลาย (antral trituration) และตัวกระตุ้นจังหวะของกระเพาะอาหาร (gastric pacemaker)
- การขับออกของกระเพาะอาหารและการตอบสนองจากลำไส้เล็กส่วนต้น
- การป้องกันเยื่อบุและเกราะป้องกันเยื่อบุกระเพาะอาหาร
Mechanisms
กระเพาะอาหารทำหน้าที่เป็นอ่างเก็บน้ำและหน่วยประมวลผล ในด้านการหลั่ง เซลล์ข้างเคียง (parietal cells) ของเยื่อบุกระเพาะอาหารส่วนต้น (oxyntic mucosa) จะปั๊มไฮโดรเจนไอออนเข้าสู่ช่องว่างภายในกระเพาะอาหารผ่าน H+/K+-ATPase ซึ่งถูกกระตุ้นโดยฮิสตามีน แกสตริน และอะเซทิลโคลีนจากเส้นประสาทเวกัส และถูกยับยั้งโดยโซมาโตสแตติน ในขณะที่เซลล์หลัก (chief cells) จะหลั่งเพปซิโนเจนซึ่งจะถูกกระตุ้นเป็นเพปซินที่ pH ต่ำ; เซลล์ผิวและเซลล์คอเมือก (surface and mucous-neck cells) จะหลั่งชั้นเมือกที่อุดมด้วยไบคาร์บอเนตเพื่อป้องกัน และเซลล์ข้างเคียงยังให้สารอินทรินซิกแฟคเตอร์สำหรับการดูดซึมวิตามินบี 12 ในด้านการเคลื่อนไหว บริเวณตัวกระตุ้นจังหวะ (pacemaker region) ในกระเพาะอาหารส่วนต้นจะกำหนดจังหวะคลื่นช้าที่ส่งผ่านโดยเซลล์คายาล (interstitial cells of Cajal) เพื่อให้การหดตัวของกระเพาะอาหารส่วนปลาย (antrum) บดอาหารแข็งกับไพลอรัสที่ปิดอยู่และขับเคลื่อนอนุภาคที่แขวนลอยไปข้างหน้า; อัตราการขับออกจะถูกปรับให้เข้ากับความจุของลำไส้เล็กส่วนต้นโดยการตอบสนองที่ไวต่อสารอาหารและกรด กระบวนการหลั่งและการเคลื่อนไหวเหล่านี้ได้รับการประสานงานผ่านสัญญาณประสาท (เส้นประสาทเวกัสและระบบประสาทในลำไส้) และสัญญาณจากต่อมไร้ท่อ
Clinical relevance
ความเข้าใจเกี่ยวกับการหลั่ง การเคลื่อนไหว และการขับออกของกระเพาะอาหารตามปกติเป็นข้อมูลพื้นฐานอ้างอิงที่ใช้ในการตีความความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับกรด การเคลื่อนไหว และการดูดซึมในสาขาวิทยาศาสตร์สุขภาพ บทความนี้อธิบายสรีรวิทยาเพื่อสนับสนุนความเข้าใจและการประเมิน; ไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล
Evidence & guidelines
เนื้อหาในส่วนนี้อ้างอิงจากการทดลองทางสรีรวิทยาแบบคลาสสิกและการสังเคราะห์บทวิจารณ์เกี่ยวกับการควบคุมการหลั่งและการเคลื่อนไหวของกระเพาะอาหาร; เป็นการศึกษาอ้างอิงมากกว่าที่จะผูกติดกับแนวทางการปฏิบัติทางคลินิก
History
ความรู้เกี่ยวกับการทำงานของกระเพาะอาหารเติบโตจากการสังเกตทวารกระเพาะอาหารในศตวรรษที่สิบเก้าโดย William Beaumont ผ่านงานของ Pavlov เกี่ยวกับการควบคุมการหลั่งของระบบประสาท ไปจนถึงการระบุโปรตอนปั๊มของเซลล์ข้างเคียงและเซลล์คายาลว่าเป็นตัวกระตุ้นจังหวะของกระเพาะอาหารในศตวรรษที่ยี่สิบ การศึกษาเชิงปริมาณของการขับออกของกระเพาะอาหาร ซึ่งเป็นตัวอย่างโดย Hunt และ Stubbs ได้ยืนยันว่ากระเพาะอาหารควบคุมการส่งสารอาหารไปยังลำไส้เล็กส่วนต้น
Key figures
- Mitchell Schubert
- John G. Forte
- Kenton M. Sanders
- John N. Hunt
Related topics
Seminal works
- schubert-2008
- yao-forte-2003
- sanders-2006
- hunt-stubbs-1975
Frequently asked questions
- น้ำย่อยกระเพาะอาหารประกอบด้วยอะไรบ้าง?
- น้ำย่อยกระเพาะอาหารคือสารคัดหลั่งจากกระเพาะอาหาร: ประกอบด้วยกรดไฮโดรคลอริกและอินทรินซิกแฟคเตอร์จากเซลล์ข้างเคียง เพปซิโนเจนจากเซลล์หลัก เมือกและไบคาร์บอเนตจากเซลล์ผิวและเซลล์คอเมือก รวมถึงน้ำและอิเล็กโทรไลต์
- กระเพาะอาหารมีหน้าที่หลักสองอย่างอะไรบ้าง?
- การหลั่ง — การผลิตกรด เอนไซม์ เมือก อินทรินซิกแฟคเตอร์ และฮอร์โมน — และการเคลื่อนไหว — การเก็บอาหาร การบดอาหารแข็ง และการควบคุมการปล่อยสู่ลำไส้เล็กส่วนต้น