Соляная кислота

Соляную кислоту (HCl) вырабатывают париетальные клетки, имеющие мощную систему внутриклеточных канальцев (рис. 22–7,II), существенно увеличивающих секреторную поверхность. Клеточная мембрана, обращённая в просвет канальцев, содержит протонный насос (H⁺,K⁺-ATФaза), выкачивающий из клетки Н⁺ в обмен на К⁺. Хлорно–бикарбонатный анионообменник встроен в мембрану боковой и базальной поверхности клеток: Cl^– входит в клетку в обмен на HCO₃^– через этот анионообменник и выходит в просвет канальцев. Таким образом, в просвете канальцев оказываются оба компонента соляной кислоты: и Cl^–, и H⁺. Все остальные молекулярные компоненты (ферменты, ионные насосы, трансмембранные переносчики) направлены на сохранение ионного баланса внутри клетки, прежде всего — на поддержание внутриклеточного pH.

Таким образом, механизм образования соляной кислоты (рис. 22–7,II) складывается из следующих этапов.

· Ионы хлора активно транспортируются из цитоплазмы обкладочных клеток в просвет внутриклеточных канальцев, а ионы натрия переносятся наружу. Эти два эффекта создают в канальцах потенциал (от –40 до –70 мВ), приводящий к диффузии большого количества ионов калия и некоторого количества ионов натрия внутрь канальцев.

· В цитоплазме клетки вода диссоциирует на водородные и гидроксильные ионы. Водородные ионы посредством активного транспорта секретируются внутрь канальцев в обмен на ионы калия. Этот процесс катализирует H⁺, K⁺‑АТФаза. В результате ионы калия и натрия, которые диффундировали внутрь канальцев, реабсорбируются в цитоплазму клеток, а ионы водорода занимают их место в канальцах, создавая там раствор концентрированной соляной кислоты, который через секреторные канальцы поступает наружу, т.е. на поверхность эпителия желудка.

· Вода проходит внутрь канальцев под воздействием осмоса. В результате секрет канальцев содержит соляную кислоту в концентрации 150–160 ммоль/л, хлорид калия в концентрации 15 ммоль/л и небольшое количество хлорида натрия.

· На заключительным этапе углекислота, образующаяся в ходе метаболизма клетки, под влиянием карбоангидразы соединяется с гидроксильными ионами, образуя бикарбонатные ионы. Бикарбонатные ионы диффундируют из цитоплазмы во внеклеточную жидкость в обмен на ионы хлора, входящие в клетку и в дальнейшем секретируемые в канальцы париетальных клеток.

· В покое клетка секретирует хлор.

· При стимуляции усиливается работа Н⁺,К⁺‑АТФазы, в результате чего возрастает транспорт Н⁺ из клетки. Одновременно в 2–3 раза увеличивается транспорт Cl^– в обмен на HCO₃^–. В итоге внутриклеточный pH остаётся неизменным. Стимуляция обкладочных клеток вызывает выделение кислого раствора, изотоничного внеклеточной жидкости, содержащего 160 ммоль/л соляной кислоты с величиной pH раствора около 0,8. Содержание водородных ионов в этом растворе в 3 млн раз выше, чем в артериальной крови.

Регуляция секреции соляной кислоты представлена на рис. 22–7,IV. Париетальная клетка активируется через м‑холинорецепторы (блокатор — атропин), Н₂-рецепторы гистамина (блокатор — циметидин) и рецепторы гастрина (блокатор — проглюмид). Указанные блокаторы или их аналоги, а также ваготомия используются для подавления секреции соляной кислоты. Существует ещё один способ понизить выработку соляной кислоты — блокада Н⁺,К⁺‑АТФазы.