胃酸
胃酸の産生は、自律神経系といくつかのホルモンの両方によって調節されている。迷走神経を介した副交感神経系とガストリンというホルモンは、壁細胞を刺激して胃酸を産生し、壁細胞に直接作用し、間接的には腸クロム親和性細胞様細胞(ECL)からのヒスタミンというホルモンの分泌を刺激する。血管作動性腸管ペプチド、コレシストキニン、セクレチンはいずれも産生を阻害する。
胃の中での胃酸の産生は、正の調節因子と負のフィードバック機構によって厳密に調節されている。壁細胞、G細胞、δ細胞、腸クロム親和性細胞様細胞という4種類の細胞がこのプロセスに関与している。これに加えて、迷走神経(CN X)の末端と腸壁内神経叢が分泌に大きく影響します。
胃の神経終末は、2つの刺激性神経伝達物質、アセチルコリンおよびガストリン放出ペプチドを分泌する。これらは、壁細胞に直接作用し、G細胞からのガストリンの分泌と腸クロム親和性細胞様細胞からのヒスタミンの分泌により媒介される。ガストリンは、ヒスタミンの放出を刺激することで、直接的、間接的に壁細胞に作用する。
ヒスタミンの放出は、胃における胃酸分泌の最も重要な正の調節機構である。その放出はガストリンとアセチルコリンによって刺激され、ソマトスタチンによって阻害される。
プロトンポンプ酵素はプロトンポンプ阻害薬の標的であり、過剰な酸を特徴とする疾患において胃のpHを上昇させる(したがって胃酸値を低下させる)ために使用される。H2アンタゴニストは、間接的に胃酸の産生を減少させる。制酸薬は存在する酸を中和する。
十二指腸では、胃酸は炭酸水素ナトリウムによって中和される。これにより、pHの酸性域に至適条件を持つ胃酵素群も妨害される。膵臓からの炭酸水素ナトリウムの分泌は、セクレチンによって刺激される。このポリペプチドホルモンは、十二指腸のpHが4.5から5.0を下回ると、十二指腸および空腸の粘膜のいわゆるS細胞(英語版)から活性化されて分泌される。中和は以下の式で表される。
HCl + NaHCO3 → NaCl + H2CO3
炭酸は、腸の上皮内膜に結合した炭酸脱水酵素による触媒作用により、二酸化炭素および水と急速に平衡化し、中和に関連した内腔内の炭酸ガスの純放出につながる。十二指腸といった吸収性上腸では、溶解した二酸化炭素と炭酸の両方が血液と平衡化する傾向があり、これによって中和で生成されたガスの大部分が肺から吐き出される。