chức năng và điều hòa hoạt động chức năng ống tiêu hóa trên

Trường Đại học Y Dược Hải Phòng CTĐT Y khoa dựa trên năng lực năm 2 Module Tiêu hóa Bộ môn Sinh lý 1 Hoạt động chức năng và điều hòa hoạt động chức năng của ống tiêu hóa trên. HOẠT ĐỘNG CHỨC NĂNG VÀ điều hòa hoạt động chức năng của ông tiêu hóa trên

HOẠT ĐỘNG CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CHỨC

NĂNG CỦA ỐNG TIÊU HÓA TRÊN

MỤC TIÊU HỌC TẬP

Sau khi học xong bài này, sinh viên có khả năng:

1 Trình bày chức năng, giải thích hoạt động chức năng và điều hòa hoạt động

chức năng của miệng và thực quản

2 Trình bày chức năng, giải thích hoạt động chức năng và điều hòa hoạt động chức năng của dạ dày

NỘI DUNG

1 Đại cương

Hệ tiêu hóa cấu tạo bao gồm ống tiêu hóa và các tuyến tiêu hóa, có nhiệm vụ vận chuyển, tiêu hóa và hấp thu thức ăn nhằm cung cấp liên tục cho cơ thể các chất dinh dưỡng, vitamin, nước và các chất điện giải …

Ống tiêu hóa trên là hệ thống có chức năng cơ học để đảm nhiệm vận chuển thức

ăn, nghiền nát, nhào trộn thức ăn với dịch tiêu hóa

2 Tiêu hóa ở miệng và thực quản

2.1 Chức năng tiêu hóa ở miệng

Là nơi tiếp nhận thức ăn Khi bắt đầu tiêu hóa thức ăn: thức ăn bị nghiền ra thành những mảng thô tạo thành viên nuốt và một phần tinh bột chín bị phân giải thành đường mantoza

2.2 Hoạt động cơ học ở miệng

 Động tác nhai

Đây là động tác rất quan trọng với sự tiêu hóa thức ăn vì giúp thức ăn được chia thành các phần nhỏ hơn từ đó tăng diện tích tiếp xúc các enzym tiêu hóa với thức

ăn

Trung tâm phản xạ nhai nằm ở thân não và hầu hết cơ nhai do nhánh vận động của dây V chi phối

Phản xạ nhai như sau: thức ăn ép vào miệng gây ức chế cơ nhai làm hàm dưới trễ xuống và làm căng các cơ hàm từ đó cơ hàm co lại khiến hàm được nâng lên làm hai hàm răng khít lại đồng thời ép viên thức ăn vào miệng, lúc này các cơ nhai lại bị ức chế… cứ như vậy động tác được lặp đi lặp lại

Tác dụng của động tác nhai:

- Các men tiêu hóa ngấm vào thức ăn dễ hơn

- Thức ăn được vận chuyển dễ dàng mà không làm tổn thương ống tiêu hóa

- Làm phá vỡ màng Cellulose bọc xung quang rau, quả do đó phần dinh dưỡng ở bên trong được tiêu hóa và hấp thu dễ dàng

 Động tác nuốt

Giai đoạn nuốt có ý thức (giai đoạn miệng)

Thức ăn được đặt lên lưỡi sau đó lưỡi cử động lên trên và ra sau đẩy thức ăn vào họng

Giai đoạn nuốt không ý thức (giai đoạn họng)

Là phản xạ không điều kiện khi thức ăn tác động vào niêm mạc hầu họng, theo trình tự:

- Đóng lỗ mũi sau do thiệt hầu bị kéo lên trên

- Các nếp gấp ở khe họng bị kéo sát vào nhau tạo thành một rãnh dọc để thức ăn qua đó vào họng sau

- Đóng đường xuống thanh quản do nắp thanh quản bị đưa ra sau che kín khe thanh quản

- Mở đường xuống thực quản: thanh quản bị kéo lên trên làm mở rộng khe thực quản,cơ thắt họng thực quản giãn ra đồng thời toàn bộ cơ họng co lại đẩy thức

ăn từ họng vào thực quản

Toàn bộ giai đoạn này kéo dài 1-2s và khi nuốt thì trung tâm hô hấp bị ức chế

Giai đoạn thực quản

Thực quản đưa viên nuốt từ miệng xuống dạ dày nhờ các sóng nhu động( phản

xạ ruột) diễn ra như sau:

- Dưới tác động của các tín hiệu: thần kinh, kích thích hormone hay sự căng cơ… giải phóng các chất truyền đạt thần kinh( acetylcholine hay noradrenalin) làm các ion calci qua các kênh calci vào bên trong màng sợi

cơ tạo ra điện thế hoạt động

- Ion Ca2+ gắn với calmodulin- một proteinđiều hòa của cơ trơn

- Phức hợp calmodulin – calci gắn với myosinkinase – một enzyme phosphoryl hóa tại đầu chuỗi myosin

- Myosinkinase sẽ phosphoryl hóa 1 trong 2 chuỗi nhẹ của đầu myosin làm cho đầu có khả năng gắn với sợi actin và tiếp tục tục toàn bộ quá trình quay vòng để gây co cơ

- Khi nồng độ dịch nội bào giảm quá trình trên tự dừng lại, dưới tác dụng của enzyme myosin phosphatase được tách khỏi chuỗi nhẹ điều hòa Chu

kì dừng lại và quá trình co cơ dừng lại

Khi có thức ăn làm các cơ căng quá mức làm cho những điện thế sóng chậm bình thường kết hợp với sự giảm điện tích âm của điện thế màng do căng cơ tạo

ra các co bóp tự động tại chỗ trở thành sóng nhu động để đẩy thức ăn đi

Khi nuốt sóng nhu động từ thực quản đến gần dạ dày làm cơ thắt dạ dày – thực quản giãn ra để thức ăn vào dạ dày

Giai đoạn này bình thường chiếm khoảng 8 – 10s, ở tư thế đứng 5 – 8s

Các sóng nhu động của thực quản được kiểm soát bởi dây thần kinh số IX, dây

X và đám rối thần kinh Auerbach ở thực quản

Khi sóng nhu động của thực quản đến gần dạ dày, cơ thắt dạ dày – thực quản giãn ra, đồng thời với sự giãn của phần trên dạ dày, sóng nhu động ở phía sau viên thức ăn đẩy nó vào dạ dày Bình thường cơ thắt dạ dày – thực quản ở trạng thái

co trương lực để ngăn cản sự trào ngược của thức ăn acid từ dạ dày lên thực quản

2.3 Hoạt động bài tiết ở miệng

 Dịch miệng (nước bọt) và thành phần của nước bọt

Nước bọt do các tuyến nước bọt bài tiết, có khoảng 800 – 1500ml nước bọt được bài tiết mỗi ngày Nước bọt tinh khiết có đặc điểm là một chất lỏng trong suốt, không màu, quánh, PH = 6.5

Thành phần: nước, chất hữu cơ (amylase,IgA, chất nhầy…), chất vô cơ( muối

Na+, K+, Cl¯…),virus quai bị, HIV…

Nước bọt ra khỏi nang có nồng độ ion Na+, K+ và Cl- giống như của huyết tương Nhưng khi nước bọt chảy qua ống dẫn các ion Na+ và Cl- được tái hấp thu, đồng thời các ion K+ và HCO3- được bài tiết vào lòng ống Do đó nồng độ ion K+

nước bọt cao gấp 7 lần, nồng độ ion HCO3- cao gấp 3 lần trong khi nồng độ ion

Na+ và Cl- nướcbọt chỉ bằng 1/7 đến 1/10 nồng độ của chúng trong huyết tương

 Tác dụng của dịch miệng

- Phân giải tinh bột chín thành mantose, maltotriose, dextrin dưới tác dụng của men amylase cắt liên kết 1- 4 alpha glucozid

- Làm ướt và bôi trơn thức ăn giúp dễ nuốt

- Vệ sinh răng miệng

- Làm ướt niêm mạc giúp môi lưỡi cử động dễ dàng

- Trung hòa các chất toan kiềm: chua, cay, đắng…

- Có thể xác định nhóm hồng cầu bằng nước bọt do có những chất bài tiết theo nước bột như ngưng kết nguyên hồng cầu

 Điều hòa bài tiết dịch miệng

 Cơ chế thần kinh

- Phản xạ không điều kiện: Nước bọt được tự động bài tiết mỗi khi niêm mạc miệng bị kích thích do thức ăn tác động vào niêm mạc miệng, lưỡi, răng hoặc do các vật trơn nhẵn trong miệng Hay khi đoạn dưới thực quản bi kích thích( hóc, viêm, khối u)hay khi phúc mạc bị KT( có thai, viêm phúc mạc…) và khi trung tâm nôn bị kích thích chúng gây tăng tiết nước bọt

Cơ chế: Các kích thích vị giác, xúc giác từ lưỡi, miệng truyền về nhân nước bọt nằm ở giữa hành não và cầu não rồi theo dây thần kinh phó giao cảm đến các tuyến nước bọt gây bài tiết nước bọt

Thần kinh giao cảm bài tiết ít nước nhiều men, thần kinh phó giao cảm bài tiết nhiều nước ít men do vậy dùng thuốc hủy phó giao cảm làm giảm bài tiết nước bọt

- Phản xạ có điều kiện: Chịu ảnh hưởng bởi trung tâm ngửi, nếm…do ngửi, nghe, nhìn, tưởng tượng đến thức ăn đã biết gây tăn tiết nước bọt

 Cơ chế thể dịch

Khi các tuyến nước bọt bài tiết các TB tuyến bài tiết ra bradykinin làm giãn mạch tăng cung cấp tưới máu cho tuyến càng làm tăng bài tiết nước bọt

 Ảnh hưởng của thức ăn

Thức ăn khô làm tăng bài tiết nước bọt, thức ăn có nhiều chất dinh dưỡng bài tiết nước bọt có nhiều enzym và ngược lại

3 Tiêu hóa ở dạ dày

Dạ dày có vai trò chứa đựng thức ăn và tiêu hóa thức ăn: một phần P, L của thức ăn bắt đầu bị tiêu hóa tạo thành hỗn dịch gọi là vị trấp

3.1 Chức năng chứa đựng thức ăn

Nhờ khả năng co giãn của dạ dày nên khi ta nuốt thức ăn vào đến đâu thì thân

dạ dày giãn ra đến đó do vậy áp suất trong dạ dày không tăng lên, không cản trở

việc nuốt tiếp thức ăn, khi cơ dạ dày giãn hết mức áp suất trong dạ dày tăng lên đột ngột gây cảm giác no

Phần ăn vào trước nằm chung quanh khối thức ăn ngấm dịch vị, tan rã dần và được nhu động dạ dày đưa xuống hang vị và tiêu hóa tiếp Phần ăn vào sau nằm ở trung tâm của khối thức ăn chưa ngấm dịch vị do vậy Amylase của nước bọt tiếp tục tiêu hóa tinh bột chín ngay trong dạ dày, khi PH ~ 4 thì Amylase không hoạt động nữa

3.2 Hoạt động cơ học của dạ dày

 Hoạt động cơ học của tâm vị

Tâm vị không có cơ thắt thực sự do vậy cơ thắt tâm vị thường đóng không chặt Khi thức ăn bị dồn tới đoạn cuối của thực quản, theo phản xạ ruột tâm vị mở ra trong khi đoạn cuối thực quản co lại dồn thức ăn xuống dạ dày làm môi trường trong dạ dày bớt acid, gây kích thích với dạ dày làm cơ thắt tâm vị đóng lại cho đến khi môi trường acid trong dạ dày được khôi phục

 Hoạt động cơ học của thân và hang vị

Cử động đói: Giữa các bữa ăn, khi dạ dày rỗng được khoảng vài giờ, các co bóp đói sẽ xuất hiện Đó là những co bóp nhu động theo nhịp trong thân dạ dày, lúc đầu yếu và rời rạc, rồi mạnh dần lên Khi các co bóp đói trở nên cực mạnh, chúng hoà vào nhau gây ra một co cứng liên tục có thể kéo dài tới 2 – 3 phút làm

ta có cảm giác đau nhói vùng thượng vị Co bóp đói thường mạnh nhất ở những người trẻ, khoẻ mạnh, những người có trương lực dạ dày cao Co bóp đói cũng tăng lên khi đường huyết hạ Có thể coi co bóp đói là một tín hiệu điều hoà quan trọng của ống tiêu hoá để thúc đẩy con người đi tìm thức ăn khi cơ thể bắt đầu bị đói

Sóng nhu động dạ dày: là co bóp lan truyền theo kiểu làn sóng từ vùng đầu thân

vị lan tới môn vị,càng xa càng mạnh và cứ 15-20s có một lần

Sóng nhu động xuất hiện sau khi thức ăn vào dạ dày 5- 10 phút, giúp dịch vị ngấm sâu vào khối thức ăn, làm tan rã phần chung quanh của khối này và lôi cuốn những mảng thức ăn rời xa xuống vùng hang vị

Nhu động vùng hang nghiền nát thức ăn nhào trộn thức ăn với dịch vị, thúc đẩy quá trình tiêu hóa trong dạ dày

 Hoạt động cơ học của môn vị

Cơ chế đóng mở môn vị

Bình thường cơ thắt môn vị ở trạng thái co trương lực nhẹ nên môn vị thường hé mở đủ để nước và các chất bán lỏng đi qua Sự đóng mở môn vị do:

- Tín hiệu từ dạ dày: Thức ăn làm căng dạ dày sẽ kích thích dây X và các phản xạ thần kinh ruột tại chỗ Đồng thời sự căng dạ dày và các phản xạ dây X cũng kích thích tế bào G của niêm mạc vùng hang bài tiết gastrin Cả hai tín hiệu thần kinh và hormon này đều có tác dụng làm tăng lực bơm môn vị và làm giảm trương lực cơ thắt môn vị, môn vị mở ra và một số vị trấp được đẩy xuống tá tràng

- Tín hiệu từ tá tràng: Khi có quá nhiều vị trấp đi xuống tá tràng thì ở tá tràng

sẽ có những tín hiệu điều hoà ngược âm tính (cả thần kinh và hormon) để làm giảm lực bơm môn vị và làm đóng môn vị, do đó vị trấp không đi xuống tá tràng nữa Các tín hiệu đó là:

+ Các phản xạ ruột – dạ dày: Khi thức ăn vào tá tràng, khối lượng và các thành phần của vị trấp sẽ khởi động các phản xạ thần kinh xuất phát từ thành tá tràng rồi quay trở lại dạ dày để làm chậm hoặc ngừng sự thoát thức ăn xuống tá tràng

+ Tín hiệu hormon: Sự có mặt của các acid béo, acid hoặc polypeptid trộn vị trấp ở ruột non (acid béo đóng vai trò quan trọng nhất) kích thích các tế bào nội tiết trong lớp tế bào biểu mô niêm mạc ruột non bài tiết ra một số hormon như cholecystokinin (CCK) secretin và peptid ức chế dạ dày (gastric inhibitory peptide – GIP) Các hormon này có tác dụng ức chế sự chuyển thức ăn từ dạ dày xuống

tá tràng khi có quá nhiều vị trấp, đặc biệt là acid và acid béo trong vị trấp đi vào

tá tràng Hormon CCK đóng vai trò quan trọng nhất, nó tác dụng như một ức chế cạnh tranh để ngăn cản tác dụng làm tăng lực bơm môn vị của gastrin Secretin và GIP có tác dụng làm giảm vận động của ống tiêu hoá nhưng yếu

 Các yếu tố ảnh hưởng hoạt động cơ học của dạ dày

- Tính chất của thức ăn( lỏng, đặc, to, nhỏ…)

- Độ PH, áp lực của dạ dày và tá tràng: khi dạ dày tăng giãn khiến độ acid trong

dạ dày tăng lên gây KT mở tâm vị, khi tá tràng tăng giãn làm môi trường kiềm ở tá tràng tăng cao làm mở cơ thắt môn vị

- Bản chất hóa học của TĂ làm cản trở lưu chuyển TĂ xuống tá tràng như L 8h,

P 6h, G 4h

- Vỏ não: khi cảm xúc tăng làm tăng sự lưu chuyển của thức ăn xuống tá tràng

và ngược lại

- Tuổi, giới, hoạt động thể lực…

 Điều hòa hoạt động cơ học của dạ dày

- Thần kinh: nhờ đám rối thần kinh Auerbach và Meissner của dạ dày Khi kích

thích dây phó giao cảm làm tăng co bóp dạ dày, kích thích dây thần kinh giao

cảm làm giảm co bóp nhưng làm tăng trương lực dạ dày

- Thể dịch: các hormon gastrin, motilin, histamin làm tăng nhu động dạ dày;

hormon cholecystokinin- C.C.K, secretin, peptid ức chế dạ dày-G.I.P gây giảm

nhu động dạ dày

3.3 Hoạt động bài tiết của dạ dày

3.3.1 Dịch tiêu hóa dạ dày

Còn gọi là dịch vị Dịch vị là chất lỏng, trong suốt, không mầu, quánh, PH= 2-3

Các tế bào bài tiết của dịch vị có 3 loại

- tế bào chính: bài tiết enzym tiêu hóa

- tế bào viền bài tiết HCl và yếu tố nội

- tế bào nhầy cổ tuyến: bài tiết chất nhầy, NaHCO3, muối khoáng

3.3.2 Thành phần và tác dụng của dịch vị

 Nhóm enzym tiêu hóa

- Pepsin : Được bài tiết dưới dạng chưa hoạt động là pepsinogen Ở môi trường

có PH < 5 thì pepsinogen chuyển thành pepsin và hoạt động ở PH tối thuận

là1,5; 1,6; 3,1

Tác dụng: cắt liên kết peptid của nhóm –NH có nhân thơm làm phân giải protid

thành polypeptid dài (proteoza) hoặc thành peptid ngắn (pepton) và tiêu hóa các

sợi collagen xung quanh thớ cơ

- Men sữa (lab-ferment, rennin): Hoạt động ở PH tối thuận = 4 có vai trò phân

giải cazeinogen thành cazeinat Ca kết tủa giữ lại trong dạ dày để pepsin tiêu

hóa, phần chất lỏng còn lại được gọi là nhũ thanh được đưa xuống ruột non tiêu

hóa

- Lipase dịch vị: hoạt động ở PH tối thuận =6 có tác dụng cắt liên kết este giữa

glycerol với acid béo của lipid đã được nhũ tương hóa sẵn trong thức ăn(lòng

đỏ trứng) thành acid béo và monoglycerid

- Gelatinase: tiêu hóa các phân tử proteoglycan có trong thịt

 Nhóm chất vô cơ

Có HCl và NaHCO 3 Quan trọng nhất phải kể đến HCl, được bài tiết ở tế bào viền

Cơ chế bài tiết HCl được tóm tắt qua phưởng trình tổng quát sau:

CA, H +-K +/ ATPase

H2O+CO2+NaCl HCl+ NaHCO3

Tác dụng của HCl

1 Tạo pH cần thiết để hoạt hóa pepsinogen

2 Tạo PH tối thuận cho pepsin hoạt động

3 Sát khuẩn

4 Thủy phân cellulose của thực vật non

5 Phá vỡ vỏ liên kết bao bọc quanh các bó sợi cơ có trong thức ăn giúp cho pepsin tiêu hóa protid của TB cơ

6 Hòa tan nucleoprotid tạo điều kiện cho pepsin phân giải loại protid đặc biệt này

7 Góp phần vào cơ chế đóng mở môn vị và tâm vị

 Nhóm chất nhầy

Gồm nhiều chất glycoprotid và muco-polysaccarid và các sản phẩm tiêu hóa của

nó có vai trò:

- Trung hòa một phần HCl và pepsin kết tủa

- Tạo thành một màng dai, kiềm bao phủ toàn bộ niêm mạc dạ dày

- Mucoprotein( yếu tố nội) gắn với B12 thành một phức hợp để hấp thu vào máu

 Nhóm các chất bài tiết theo dịch vị

Đó là protid máu: aa, albumin,ure…những chất này không có tác dụng tiêu hóa nên sẽ bị tiêu hóa hấp thu như các thành phần của thức ăn

3.3.3 Điều hòa bài tiết dịch vị

 Cơ chế thần kinh (thông qua dây X)

+ Dây X đóng vai trò kích thích bài tiết dịch vị thông qua phản xạ dài dây X – dây X (vago vagal reflex): Xung động từ niêm mạc dạ dày theo nhánh cảm giác của dây X đến thân não rồi truyền về theo nhánh vận động của dây X, phân nhánh vào đám rối thần kinh Meissner Từ đây có các sợi đi đến các tuyến dạ dày + Hệ thần kinh ruột (đám rối Meissner) kích thích bài tiết dịch vị thông qua các phản xạ tại chỗ (phản xạ ngắn) tại thành dạ dày

Tất cả các tận cùng thần kinh cholinergic của dây X và hệ thần kinh ruột đều giải phóng ra chất truyền đạt thần kinh acetylcholin, riêng các sợi thần kinh đến

tế bào G giải phóng ra chất truyền đạt thần kinh GRP (gastrin-releasing peptide) Acetylcholin kích thích tế bào viền bài tiết HCl, tế bào chính bài tiết pepsinogen

và tế bào cổ bài tiết chất nhày GRP kích thích tế bào G của niêm mạc dạ dày và

tá tràng bài tiết gastrin

Những tín hiệu kích thích khởi động các phản xạ dài và phản xạ tại chỗ xuất phát từ não, đặc biệt là hệ viền rồi theo dây X đến dạ dày

 Cơ chế thể dịch

- Gastrin : là hormon của niêm mạc vùng hang được bài tiết dưới tác dụng của các sản phẩm tiêu hóa protid hoặc do sự căng phồng của dạ dày Sau đó Gastrin theo máu vận chuyển đến vùng thân dạ dày gây bài tiết dịch vị “ giai đoạn hóa học”

- Những chất Gastrin-like: là hormon của niêm mạc đoạn trên ruột non và tế bào tụy nội tiết, tác dụng giống như Gastrin làm bài tiết dịch vị tăng lên mạnh khi thức ăn đã xuống ruột non “ giai đoạn ruôt”

- Histamin là sản phẩm chuyển hóa của Histidin, tác động vào chất cảm thụ H2 của TB viền gây tăng bài tiết HCl qua đó làm tăng hoạt tính pepsin

- H vỏ thượng thận( costisol):khi được bài tiết nhiều làm tăng tiết HCl và pepsinogen đồng thời làm giảm bài tiết chất nhầy

- H tủy thượng thận làm giảm bài tiết dịch vị

- Chất prostaglandin A2 làm giảm bài tiết dịch vị đồng thời kích thích bài tiết chất nhầy

Quá trình điều hòa bài tiết dạ dày chia theo 3 giai đoạn của thức ăn: giai đoạn đầu(khi chưa có thức ăn vào dạ dày), giai đoạn dạ dày và giai đoạn ruột

3.4 Hấp thu ở dạ dày

- Sắt: vào trong dịch vị hòa tan trở thành Fe2+, một phần nhỏ hấp thu ở dạ dày

- Đường: hấp thu ít

- Nước: hấp thu một phần theo hình thức vận chuyển thụ động

- Rượu: được hấp thu chủ yếu ở dạ dày theo vận chuyển thụ động

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Sinh lý học, Bộ Y Tế, NXB Y học 2011, Bài “ Sinh lý bộ máy tiêu hóa” trang

232 – 245

1 Sinh lý học tập 1, Đại học Y Hà Nội, NXB Y học, 2006 Bài “ Tiêu hóa ở miệng

và thực quản” và bài “ Tiêu hóa ở dạ dày” trang 324 – 336

2 Sinh lý học tập 1, Học viện Quân Y, NXB Quân đội nhân dân, 2007, Bài “ Tiêu hóa ở miệng” và bài “ Tiêu hóa ở dạ dày” trang 243 – 254

3 Guyton and Hall (2015): Texbook of Medical Physiology, 13th Edition, Printed

in the USA Bài 12