胃黏液层对抗胃酸和胃蛋白酶的作用

由胃表面上皮细胞、泌酸腺中的颈黏液细胞、贲门腺和幽门腺共同分泌的黏液覆盖于胃腔内表面，形成一层厚约0.5mm的凝胶层，凝胶层具有较高的黏滞性和水不溶性，它与黏膜上皮细胞分泌的HCO₃^-一起构成黏液-碳酸氢盐屏障（mucus-bicarbonatebarrier）。

胃黏液含有糖蛋白、电解质、肽类、脂类和水，其中水约占95%。黏液中所含的糖蛋白多聚体互相重叠、相互穿插，形成一层连续的稳定的黏稠的不溶于水的黏液凝胶层，贴附于胃黏膜表面。黏液层的厚度是表面上皮厚度的10～20倍，为胃腺厚度的1/4~1/2，从而能够形成稳定的非流动层，增强黏液层对胃黏膜的保护作用。另外，凝胶层呈网状结构，可容纳大量水，截留脂类、血浆蛋白、酶和离子等。研究表明，黏液层的连续性比黏液层的厚度更重要，只有这样，才能保证较厚的黏液层能连续性地覆盖，更有效地提供一个稳定的非流动层来中和胃酸、抵御胃蛋白酶侵袭的环境。

在生理情况下，胃黏液凝胶层经常处于分泌和降解的动态平衡中。分泌黏液的细胞具有强大的修复和更新能力，平均3～5天更新一次，损伤后可在数小时内修复，提示黏液和黏液分泌细胞的更新在胃黏膜的保护中发挥重要作用。

胃黏膜黏液层的生理作用主要有：①机械润滑作用。这一作用使胃内食物在机械性消化过程中，能防止各种机械性刺激对黏膜上皮细胞的磨损，保护胃黏膜的完整性。②拮抗胃蛋白酶的活性，防止自体消化。黏液凝胶层的分子结构和其表面以共价键结合的脂肪酸链构成一道有效的机械性屏障，可阻止胃酸、胃蛋白酶通过，避免胃黏膜受胃酸和胃蛋白酶的消化性损伤；同时，胃黏膜上皮表面的pH呈中性或弱碱性（因HCO₃^-的作用），可防御H⁺的逆向弥散，防止H⁺和消化酶渗透进入黏膜上皮，可降低胃液的酸度，维持细胞内pH和离子组分比例的恒定，减弱胃蛋白酶的活性，从而防止自体被消化。③阻断损伤因子的损害，参与损伤后的修复。研究表明，黏液胶质层能抵御各种损伤因子（如消炎痛、乙醇和胆酸等）损害。在短期内，即使其下面的黏膜细胞已受损，它仍可抵御胃酸和胃蛋白酶的损害，阻止其反渗入胃黏膜，延迟上皮层的进一步受损，并参与损伤后的修复。

碳酸氢盐主要由胃黏膜内的非泌酸细胞分泌的，仅有少量是从组织间液渗入胃内。基础状态下，其分泌速率仅为H⁺分泌速率的5%，进食时，分泌速率增加。单独的黏液或碳酸氢盐分泌都不能有效地保护胃黏膜免受胃腔内盐酸或胃蛋白酶的损伤，但两者联合作用则可形成一个有效抵抗胃酸和胃蛋白酶侵袭的黏液-碳酸氢盐屏障。

胃和十二指肠上皮细胞分泌HCO₃^-是防止胃酸分泌失控的重要保护机制之一。尽管胃腔内胃液的pH为2～3，但胃黏膜上皮细胞不断分泌HCO₃^-，并逐渐从底层向黏液层表面扩散，于是在非流动的黏液凝胶层中便形成一个明显的pH梯度，即在黏液层上皮细胞侧pH接近中性。胃酸分泌期间pH梯度的维持具有抵抗胃酸的胃损伤作用。在壁细胞内，HCO₃^-的生成与H⁺的分泌同时进行，HCO₃^-通过壁细胞基底侧膜中的Cl^--HCO₃^-交换体被运出细胞。因而认为，上皮细胞分泌HCO₃^-增加而中和胃酸反向弥散，这是黏液-碳酸氢盐屏障保护胃黏膜最重要的机制；而且，胃液中的H⁺在通过黏液层向黏膜上皮细胞扩散的速度极慢，可被HCO₃^-逐渐中和，从而减轻H⁺对黏膜上皮细胞的侵蚀，由于接近上皮处的pH接近中性，胃蛋白酶的活动大大降低，因而也能有效防止胃蛋白酶对胃黏膜的消化作用。这也是胃黏膜在高酸及高蛋白酶的环境中不被消化的原因之一。此外，还存在其他保护机制。当上皮细胞内H⁺和HCO₃^-发生中和，碳酸酐酶可将其分解为CO₂，也可通过Na⁺-H⁺交换排H⁺而防止细胞内pH降低；在结构上，上皮细胞顶端膜对H⁺的通透性较低以及细胞间的细胞旁途径渗漏性低，也形成胃黏膜的保护机制。