23.4 Maginn
23.4 Maginn
Námsmarkmið
Að þessum hluta loknum átt þú að geta:
- Merkt inn á mynd fjögur meginsvæði magans, sveigjur hans og portvarðarvöðvann
- Greint fjórar megingerðir seytifrumna í magasérkirtlum og mikilvægustu seyti þeirra
- Útskýrt hvernig maginn ver sig gegn eigin sýru og ensímum
- Lýst vélrænni og efnafræðilegri meltingu fæðu í maga
Lítilsháttar kolvetnismelting hefst í munni en efnafræðileg melting eflist verulega í maga. Maginn er víkkun á meltingarveginum neðan vélinda og tengir vélinda við skeifugörn, fyrsta hluta smáþarma. Endar hans við vélinda og skeifugörn eru tiltölulega fastir en milli þeirra breytir hann stöðugt lögun og stærð og dregst saman til að blanda og mylja fæðu. Tómur magi er samanfallinn og rúmmál hans lítið, en hann getur þanist verulega. Frumtextinn nefnir allt að 4 lítra eða meira en 75 sinnum hvíldarrúmmál; þetta eru gróf jaðargildi og rúmtak er mjög breytilegt. Líkamsþyngd segir ekki ein og sér til um magastærð, en stærri máltíð teygir meira á magaveggnum en minni máltíð.
Í almennu tali er maginn stundum talinn staður allrar meltingar, en meginhluti meltingar og frásogs fer fram annars staðar. Maginn er mikilvæg tímabundin geymsla: máltíðar er neytt hraðar en smáþarmar geta melt og frásogað hana. Hann blandar fæðunni saman við magasafa, breytir henni í iðramauk og skammtar því smám saman í skeifugörn. Fæðutegundir fara því ekki endilega úr maganum í sömu röð og þeirra var neytt.
Maginn tekur þátt í áframhaldandi kolvetnismeltingu meðan munnvatnsamýlasi helst virkur, hefur próteinmeltingu og stuðlar að fitumeltingu með tungu- og magalípasa. Frásog næringarefna í maga er lítið. Þar getur þó frásogast takmarkað magn vatns, áfengis og sumra lyfja; meginhluti áfengis frásogast í smáþörmum.
Bygging
Maginn skiptist í fjögur meginsvæði: munnahluta maga, magabotn, magabol og portvarðarhluta maga (mynd 23.15). Munnahluti maga (cardia) er svæðið þar sem vélinda tengist maga. Magabotn (fundus) er hvelfdur hluti neðan þindar, ofan og vinstra megin við munnahluta maga. Neðan hans er magabolurinn (corpus), stærsti hluti magans. Trektarlaga portvarðarhluti magans (pylorus) tengir magann við skeifugörn. Breiðari hluti hans, portvarðarhellirinn (antrum pyloricum), tengist magabolnum en mjórri portvarðargöngin (canalis pyloricus) liggja að skeifugörn. Þar er portvarðarvöðvinn, sléttur hringvöðvi sem stjórnar magatæmingu. Þegar maginn er tómur fellur slímhúð og undirslímhúð í stórar magafellingar.
Kúptur hliðarjaðar magans nefnist stærri magasveigja en íhvolfur miðlægi jaðarinn minni magasveigja. Smánetjan tengir lifur við minni magasveigju og fyrsta hluta skeifugarnar. Stórnetjan gengur frá stærri magasveigju og aðlægum hluta skeifugarnar, hangir niður yfir iðrin og tengist meðal annars þverristli; hún festist því ekki einfaldlega beint við aftari kviðvegg.
Vefjafræði
Veggur magans hefur sömu fjögur meginlög og stærstur hluti meltingarvegarins, en slímhúð og vöðvahjúpur eru sérhæfð fyrir starfsemi hans. Auk hring- og langvöðvalags hefur vöðvahjúpurinn innra skávöðvalag (mynd 23.16). Þessi lög flytja innihaldið áfram en hnoða það einnig kröftuglega og brjóta fæðuagnir niður með vélrænum hætti.
Yfirborð maga og magadokkir eru klædd yfirborðsslímfrumum sem seyta þykku, bíkarbónatríku slími. Fjölmargar magadokkir eru innfellingar í þekjunni og opnast í magasérkirtla. Magasérkirtlarnir mynda flókna blöndu seytis sem nefnist magasafi.
Veggir magadokka eru að mestu úr slímfrumum en magasérkirtlar innihalda fleiri frumugerðir. Kirtlar í munnahluta og portvarðarhluta maga eru ríkir af slímseytandi frumum. Í portvarðarhelli eru einnig innkirtlafrumur, þar á meðal flestar G-frumur sem seyta gastríni. Stærri kirtlar í magabotni og magabol mynda meginhluta sýru- og ensímseytingar magans. Meðal mikilvægra frumugerða eru veggfrumur, aðalfrumur, slímhálsfrumur og ýmsar innkirtlafrumur meltingarvegar, þar á meðal enterókrómaffínlíkar frumur (ECL-frumur).
Veggfrumur — Veggfrumur liggja einkum í efri og miðlægum hluta kirtla í magabotni og magabol. Þær mynda saltsýru (HCl) og innri þátt. Saltsýran (HCl) skapar lágt sýrustig í magaholinu, oft um pH 1,5–3,5, afmyndar prótein, drepur margar en ekki allar örverur sem berast inn með fæðu og stuðlar að virkjun pepsíns úr pepsínógeni. Innri þáttur er glýkóprótein sem er nauðsynlegt fyrir viðtakamiðlað frásog B12-vítamíns í dausgörn.
Aðalfrumur — Aðalfrumur liggja einkum neðarlega í kirtlum magabotns og magabols og seyta pepsínógeni, óvirku forstigi pepsíns. Saltsýra (HCl) kemur virkjuninni af stað og virkt pepsín getur síðan virkjað meira pepsínógen.
Slímhálsfrumur — Slímhálsfrumur í hálsi magasérkirtla seyta þynnra slími en yfirborðsslímfrumur. Seytið tekur þátt í smurningu og vernd kirtilsins, þótt nákvæmt framlag frumugerðarinnar til slímhúðarvarnar sé ekki að fullu skýrt.
Innkirtlafrumur meltingarvegar — Innkirtlafrumur í magasérkirtlum seyta boðefnum út í millifrumuvökva eiginlagsins. G-frumur, aðallega í portvarðarhelli, seyta gastríni; ECL-frumur í sýrumyndandi hluta magans seyta histamíni.
Tafla 23.6 lýsir mikilvægum boðefnum magans og áhrifum þeirra á meltingu.
| Boðefni | Myndunarstaður | Helsta örvun | Markvefur | Áhrif |
|---|---|---|---|---|
| Gastrín | Slímhúð portvarðarhellis, einkum G-frumur | Peptíð og amínósýrur í maga; þensla og vagusboð geta einnig örvað | Magi | Örvar sýru- og ensímseytingu beint og einkum óbeint um ECL-histamín; eykur hreyfingar og styður vöxt slímhúðar |
| Gastrín | Slímhúð portvarðarhellis, einkum G-frumur | Peptíð og amínósýrur í maga; þensla og vagusboð geta einnig örvað | Smáþarmar | Getur aukið hreyfingar efri hluta smáþarma; áhrif ráðast af styrk og samhengi |
| Gastrín | Slímhúð portvarðarhellis, einkum G-frumur | Peptíð og amínósýrur í maga; þensla og vagusboð geta einnig örvað | Mót dausgarnar og ristils | Getur stuðlað að slökun dausgarnar- og botnristilslokunnar sem hluti maga- og dausgarnarviðbragðs |
| Gastrín | Slímhúð portvarðarhellis, einkum G-frumur | Peptíð og amínósýrur í maga; þensla og vagusboð geta einnig örvað | Digurgirni | Getur stuðlað að fjöldahreyfingum ristils sem hluti maga- og ristilviðbragðs, en áhrifin eru ekki eingöngu bein hormónaverkun |
| Ghrelín | Slímhúð maga, einkum magabotn | Fasta; styrkur hækkar oft fyrir máltíð og lækkar eftir hana | Undirstúka, heiladingull og fleiri vefir | Stuðlar að svengd og fæðuinntöku og örvar losun vaxtarhormóns; ghrelín örvar ekki seddu |
| Histamín | ECL-frumur í kirtlum magabotns og magabols | Gastrín og asetýlkólín | Veggfrumur magans | Örvar H2-viðtaka veggfrumna og eykur seytingu HCl |
| Serótónín | Enterókrómaffínfrumur í slímhúð meltingarvegar | Vélræn og efnafræðileg áreiti frá innihaldi meltingarvegar | Taugar og sléttir vöðvar meltingarvegar | Mótar skynboð, seytingu og hreyfingar; áhrifin ráðast af viðtakagerð og staðsetningu |
| Sómatóstatín | D-frumur í maga, einkum portvarðarhelli, og í skeifugörn | Lágt sýrustig í portvarðarhelli; ýmis næringar- og taugaboð móta seytinguna | Magi | Hamlar losun gastríns og histamíns, magasýruseytingu og hreyfingum magans |
| Sómatóstatín | D-frumur í maga, einkum portvarðarhelli, og í skeifugörn | Lágt sýrustig í portvarðarhelli; ýmis næringar- og taugaboð móta seytinguna | Bris | Hamlar bæði útkirtla- og innkirtlaseytingu briss |
| Sómatóstatín | D-frumur í maga, einkum portvarðarhelli, og í skeifugörn | Lágt sýrustig í portvarðarhelli; ýmis næringar- og taugaboð móta seytinguna | Smáþarmar og æðar meltingarvegar | Hamlar ýmsum meltingarferlum og getur minnkað blóðflæði og frásog; áhrif ráðast af styrk og staðsetningu |
Magaseyting
Taugar og boðefni stjórna seytingu magasafa. Áreiti frá heila, maga og smáþörmum geta örvað eða hamlað seytingu. Stjórnuninni er því lýst sem höfuðfasa, magafasa og þarmafasa magaseytingar (mynd 23.17). Fasarnir skarast og geta verið virkir samtímis.
Höfuðfasi magaseytingar er tiltölulega stuttur og hefst áður en fæða berst í maga. Sjón, lykt, bragð, tygging og hugsun um fæðu geta virkjað boð um heilastofn og vagustaug sem undirbúa magann. Viðbrögðin geta verið bæði óskilyrt og skilyrt og mótast af matarlyst, fyrri reynslu og lífeðlisfræðilegu ástandi; þau verða ekki aðeins þegar einstaklingi líkar tiltekin fæða. Skert matarlyst og sum geðræn eða líkamleg veikindi geta dregið úr þessum viðbrögðum.
Magafasinn stendur oft í um 3–4 klukkustundir og hefst þegar fæða þenur magann og peptíð og amínósýrur berast að slímhúðinni. Staðbundin viðbrögð og löng vagusviðbrögð auka asetýlkólínlosun, seytingu og hreyfingar. Gastrín frá G-frumum örvar sýrumyndun beint og að verulegu leyti óbeint með histamíni frá ECL-frumum; saltsýra (HCl) skapar umhverfi fyrir virkjun pepsíns og próteinmeltingu. Þegar sýrustig í portvarðarhelli lækkar eykst sómatóstatínseyting frá D-frumum og gastrín-, histamín- og sýruseyting minnkar. Slím-bíkarbónatvörn og slímhúðarvörn sem prostaglandín styðja eru aðgreind frá þessari afturverkun; lágt sýrustig veldur ekki einfaldlega almennri slímseytingu á kostnað allrar HCl-seytingar.
Þarmafasi magaseytingar hefur bæði skammvinna örvandi þætti og mun sterkari hamlandi stjórn. Þegar iðramauk kemur í skeifugörn geta peptíð og amínósýrur tímabundið örvað magann, en hugtakið „þarmagastrín“ er ekki nauðsynlegt til að skýra áhrifin. Þensla, sýra, fita og iðramauk með háan osmólalstyrk virkja maga- og þarmaviðbragð og hormón á borð við sekretín, kólestókínín og glúkósaháð insúlínörvandi peptíð (GIP). Þau draga úr magaseytingu og hreyfingum og auka spennu portvarðarvöðvans svo magatæming hægist; þau loka honum ekki algjörlega fyrir öllu iðramauki.
Slímhúðarvörn magans
Slímhúð magans stendur gegn mjög súrum magasafa og próteinkljúfandi ensímum fyrir tilstilli fjölþættrar slímhúðarvarnar. Þykkt slím-bíkarbónatlag við yfirborðið myndar eðlisfræðilega og efnafræðilega vörn og heldur sýrustigi við frumuhimnur hærra en í magaholinu. Þéttitengi milli þekjufrumna takmarka bakflæði sýru. Gott slímhúðarblóðflæði flytur að bíkarbónat og fjarlægir sýru sem kemst inn í vefinn, og prostaglandín styðja slím- og bíkarbónatseytingu og blóðflæði. Yfirborðsfrumur geta einnig færst hratt yfir smáskemmdir og stofnfrumur endurnýja þekjuna. Frumtextinn tilgreinir heildarendurnýjun á 3–6 dögum; hraðinn er breytilegur eftir frumugerð og ástandi.
Meltingarhlutverk magans
Maginn tekur þátt í flestum grunnferlum meltingar nema inntöku og hægðalosun. Meginhluti frásogs fer fram í smáþörmum. Maginn getur þó frásogað takmarkað magn vatns, áfengis og sumra lyfja, en meginhluti áfengis og aspiríns frásogast í smáþörmum.
Vélræn melting
Skömmu eftir að fæða berst í maga hefjast blöndunarbylgjur, oft um það bil á 20 sekúndna fresti. Þær eru sérhæfðar iðrahreyfingar sem blanda fæðu við magasafa, mýkja hana og mynda iðramauk. Fyrstu bylgjurnar eru mildar en styrkjast þegar þær berast frá magabol að portvarðarhluta magans. Þar þrýstist hluti innihaldsins aftur á bak þegar portvarðarvöðvinn er að mestu lokaður, sem eykur hnoðun og smækkun agna.
Portvarðarsvæðið inniheldur gjarnan um 30 mL af iðramauki í einu samkvæmt kennslunálgun frumtextans. Það virkar sem dæla og sía: vökvi og litlar agnir fara um portvarðarvöðvann en stærri agnir kastast aftur í magabolinn. Við magatæmingu getur hver samdráttur hleypt um 3 mL í skeifugörn, en magnið er breytilegt og 1 vökvaúnsa er aðeins gróf umbreyting. Skömmtunin ver skeifugörn gegn of hröðu innflæði og endurtekinn bakþrýstingur heldur áfram að blanda því sem eftir er.
Magi og skeifugörn stjórna magatæmingu saman. Þensla og efnasamsetning í maga geta ýtt undir hreyfingar, en sýra, fita, hár osmólalstyrkur og þensla í skeifugörn virkja taugaboð og hormón sem hægja á seytingu, hreyfingum og tæmingu þar til skeifugörnin ræður við meira iðramauk.
Efnafræðileg melting
Magabotn og efri magabolur taka við fæðu með slökun sem gerir maganum kleift að geyma hana án mikillar þrýstingshækkunar. Áður en fæðan blandast súru iðramauki getur munnvatnsamýlasi haldið áfram sterkjumeltingu. Blöndunarbylgjur færa fæðuna síðan í súrara umhverfi sem gerir amýlasann óvirkan en eykur virkni tungulípasa. Tungulípasi og magalípasi stuðla að niðurbroti þríglýseríða í frjálsar fitusýrur og ein- og tvíglýseríð.
Próteinmelting hefst í maga fyrir tilstilli saltsýru (HCl) og ensímsins pepsíns.
Mikilvægasta magaseyti sem ekki er auðvelt að bæta upp með venjulegri meltingu er innri þáttur. Án hans skerðist viðtakamiðlað frásog B12-vítamíns í dausgörn, en vítamínið er nauðsynlegt fyrir eðlilega myndun rauðkorna og taugastarfsemi. Eftir algert maganám þarf ævilanga B12-uppbót, oft með sprautum eða viðeigandi háskammtameðferð, ásamt eftirliti með næringarástandi. Sjúklingar geta lifað án maga en meltingar- og næringarbreytingar eru ekki endilega hverfandi.
Frumtextinn gefur 2–4 klukkustundir sem dæmigert bil þar til máltíð tæmist úr maga, en magatæming er mjög breytileg eftir rúmmáli, agnastærð, orkuþéttni, fituinnihaldi, sjúkdómum og lyfjum. Vökvar og kolvetnarík fæða tæmast oft hraðar en prótein- og fituríkar máltíðir; mikil fita getur haldið fæðu í maga í 6 klukkustundir eða lengur. Heildarferð um meltingarveg getur tekið 24–72 klukkustundir eða meira, en flutningstími er ekki sami mælikvarði og tími efnafræðilegrar meltingar.