Axit clohidric trong dạ dày là một trong những chất ăn mòn mạnh nhất mà cơ thể con người tạo ra. Ở nồng độ cao, loại axit này có thể làm hỏng kim loại và phá vỡ cấu trúc protein rất nhanh.
Thực tế đó khiến nhiều người thắc mắc vì sao dạ dày, nơi liên tục chứa axit mạnh như vậy, lại không bị chính dịch vị của mình ăn mòn hay phá hủy.
Câu trả lời nằm ở quá trình tiến hóa tinh vi của hệ tiêu hóa. Dạ dày không chỉ được thiết kế để tạo ra môi trường khắc nghiệt phục vụ tiêu hóa mà còn sở hữu nhiều lớp bảo vệ chặt chẽ, giúp cơ quan này vừa hoàn thành chức năng sinh học, vừa tránh tự tổn thương.
Axit dạ dày có thể giúp tiêu diệt các vi khuẩn có hại khi chúng ta ăn uống (Ảnh: Getty).
Được thiết kế để chịu đựng môi trường ăn mòn
Theo Sally Bell, bác sĩ chuyên khoa tiêu hóa tại Monash University, vai trò cốt lõi của dạ dày là phân giải thức ăn thành các thành phần đủ nhỏ để cơ thể có thể hấp thu ở ruột non.
“Dạ dày đã tiến hóa để vừa sản xuất vừa chịu đựng các điều kiện hóa học khắc nghiệt nhằm phục vụ mục tiêu này”, Bell cho biết.
Bên trong dạ dày là các tế bào chuyên biệt có nhiệm vụ tiết ra dịch vị. Thành phần chính của dịch vị là axit clohidric, một axit mạnh tạo ra môi trường có độ pH rất thấp.
Bên cạnh đó, dịch vị còn chứa các enzyme tiêu hóa như pepsin giúp phân giải protein và lipase giúp phân hủy chất béo. Sự kết hợp này cho phép thức ăn được xử lý hiệu quả ngay từ giai đoạn đầu của quá trình tiêu hóa.
Theo Benjamin Levy III, bác sĩ chuyên khoa tiêu hóa tại University of Chicago Medicine, môi trường axit mạnh không chỉ phục vụ tiêu hóa mà còn đóng vai trò phòng vệ.
“Dịch vị giúp tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn và mầm bệnh xâm nhập qua đường ăn uống, từ đó giảm nguy cơ nhiễm trùng và hạn chế sự phát triển quá mức của vi sinh vật trong đường tiêu hóa”, Levy nhấn mạnh.
Nếu chỉ dừng lại ở khả năng tạo axit, dạ dày đã không thể tồn tại lâu dài. Axit clohidric cùng các enzyme tiêu hóa protein có thể nhanh chóng phá hủy mô sống. Chính vì vậy, song song với chức năng tấn công thức ăn, dạ dày còn được trang bị hệ thống phòng thủ đặc biệt tinh vi.
Lớp chất nhầy là hàng rào bảo vệ then chốt
Bề mặt bên trong dạ dày được lót bởi một lớp tế bào gọi là biểu mô. Những tế bào này không chỉ đóng vai trò cấu trúc mà còn tiết ra một lớp chất nhầy rất dày và dính, bao phủ toàn bộ niêm mạc dạ dày. Theo Bell, lớp chất nhầy này mang tính kiềm và có khả năng trung hòa axit.
Lớp chất nhầy mang tính kiềm giúp ngăn axit tiếp xúc trực tiếp với niêm mạc dạ dày (Ảnh: Getty).
“Chất nhầy về cơ bản là một hỗn hợp protein giàu bicarbonate. Bicarbonate giúp tạo ra một vùng đệm có độ pH cao hơn ngay sát bề mặt niêm mạc, ngăn không cho axit clohidric và enzyme tiêu hóa tiếp xúc trực tiếp với tế bào dạ dày. Nhờ đó, dù môi trường trong lòng dạ dày rất axit, các tế bào biểu mô vẫn được bảo vệ an toàn”, nhà khoa học giải thích.
Trong điều kiện bình thường, lớp màng nhầy này được tái tạo liên tục. Các tế bào biểu mô có tốc độ thay mới nhanh, giúp vá lại những tổn thương nhỏ trước khi chúng trở thành vấn đề nghiêm trọng. Tuy nhiên, khi lớp bảo vệ này bị suy yếu hoặc phá vỡ, nguy cơ tổn thương dạ dày sẽ tăng lên rõ rệt.
Levy cho biết chỉ cần những vết rách rất nhỏ trong lớp chất nhầy cũng đủ để axit và pepsin xâm nhập vào mô bên dưới. Quá trình này có thể gây viêm mạn tính và dẫn đến loét dạ dày. Nếu tình trạng kéo dài, vết loét có thể ăn sâu và gây biến chứng nghiêm trọng.
Một trong những nguyên nhân phổ biến làm tổn thương hàng rào bảo vệ của dạ dày là việc sử dụng kéo dài thuốc chống viêm không steroid như ibuprofen hoặc naproxen.
Ngoài thuốc, các yếu tố lối sống cũng có thể ảnh hưởng tiêu cực đến lớp màng nhầy. Trong đó, hút thuốc và uống rượu có thể hoạt động như các chất độc trực tiếp đối với niêm mạc dạ dày. Thực phẩm quá cay hoặc quá chua cũng có thể gây kích ứng, đặc biệt ở những người đã có sẵn tình trạng viêm hoặc trào ngược.
Khi hàng rào bảo vệ bị phá vỡ
Hút thuốc, rượu bia và thực phẩm cay chua có thể làm tổn thương niêm mạc dạ dày (Ảnh: Getty).
Mặc dù môi trường axit mạnh giúp hạn chế nhiều mầm bệnh, một số vi khuẩn vẫn có khả năng tồn tại và gây hại trong dạ dày. Điển hình là Helicobacter pylori, một loại vi khuẩn có liên quan chặt chẽ đến viêm loét dạ dày tá tràng.
Theo Levy, H. pylori có khả năng tiết ra các enzyme như protease và lipase, làm phân hủy lớp chất nhầy bảo vệ và gây tổn thương lớp phospholipid trên bề mặt tế bào biểu mô. Khi hàng rào bảo vệ bị suy yếu, axit dạ dày dễ dàng tấn công mô bên dưới, dẫn đến viêm và loét.
Tóm lại, dạ dày là một ví dụ điển hình cho sự cân bằng tinh tế giữa tấn công và phòng thủ trong cơ thể con người.
Axit clohidric và enzyme tiêu hóa đóng vai trò thiết yếu trong việc xử lý thức ăn và bảo vệ cơ thể khỏi mầm bệnh. Đồng thời, lớp chất nhầy giàu bicarbonate cùng khả năng tái tạo nhanh của tế bào biểu mô giúp dạ dày tránh bị chính dịch vị của mình phá hủy.
Chính sự phối hợp chặt chẽ này cho phép dạ dày hoạt động bền bỉ. Khi các yếu tố bảo vệ bị suy yếu bởi thuốc, vi khuẩn hoặc lối sống không phù hợp, nguy cơ tổn thương sẽ gia tăng.
Hiểu rõ cơ chế tự bảo vệ của dạ dày không chỉ giúp giải đáp một câu hỏi sinh học thú vị mà còn nhấn mạnh tầm quan trọng của việc bảo vệ sức khỏe tiêu hóa trong cuộc sống hằng ngày.
