VERDAUUNG => Physiologie

Amphipathisch: Besitzen gleichsam einen hydrophilen und auch eine hydrophoben Anteile => wirken im Darmlumen emulgierend (Trennung grosser Fettpartikel in Emulsions-Tröpfchen => stossen sich durch ihre negativ geladene Oberfläche gegenseitig ab => 1000x grössere Angrifsfläche für hydrophile Lipase)

Primäre Gallensäure (von der Hepatozythen aus Cholesterin synthetisiert): Cholsolsäure + Chendeoxycholsäure

Sekundäre Gallensäure (duch anaerobe Bakterielle Prozesse im Colon): Desoxycholsäure + Lithocholsäure (aus Cendoxycholsäure => kaum resorbiert)

Mizellen entstehen bei der Aufspaltung der Tryglyceride der Emulsions-Tröpfchen durch Lipase + Colipase (Hydrolyse => revesibel) => kugelförmige Anordnungen (ca. 200x kleiner als Emulsions-Tröpfchen) aus mit Gallensalzen und Phospholipiden verbundenen Monoglyceriden und schlecht löslichen Fettsäuren => amphiphil => Hydrophober Kern mit hydrophiler Oberfläche => Transport zu den Enterozyten => Absorbtion via Diffusion

Sobald die Mizellen von den Enterozythen absorbiert werden lagern sich die Monoglyceride und Fettsäuren erneut zu Trygliceriden zusammen, welche weiterhin von Vitaminen und Cholesterol umgeben sind => Chylomikron (=> Lipoproteine der Membran des endoplasmatischen Retikulums) => treten via Lympkapillaren in den Blutkreislauf ein => werden so zu den Nutz- und Speicherorten transportiert

=> Glucide können nur in Form von Monosacchariden absorbiert werden

=> Lactose und Sucrose werden direkt duch die Pankras-Enzyme (Lactase und Sucrase) zu Galactose und Fructose (Monosacchariden) aufgespalten

=> Stärke wird bereits von der Speichel-Amylase "vor-verdaut" und erst in einem zwiten Schritt von der Pankras-Amylase zu Glukose gespalten

Fructose kann via Ionenkanäle an der apikalen Enterozythenmembran aufgenommen werden (=> erleichterte Diffusion)

Glucose und Galactose hingegen können lediglich bei einem Cotransport mit Na+ aufgenommen werden: Na/K-ATPasen (Pumpe => aktiv => Energie/ATP-Verbrauch) an der basalen Enterozytenmembran sorgen dafür, dass die intrazelluläre Na+-Konzentration die Luminale unterschreitet (=> Konzentrationsgradiernt) => sekundär aktiver Transport
=> ein hoher Na+-Konzentration im Lumen fördert demzufolge die Glucid-Absorbtion und vice versa

=> der transmembranäre Weiteransport aus den Enterozythen in die Blutkapillare erfolgt für Fructose, Glucose und Galactose vie entsprechende Ionenkanäle (erleichterte Diffusion)

Bei einer laktase-Insuffizienz wird die Verbindung zwischen Galactose und Glucose (der Laktose) nicht (genügend) gespalten (fehlende Hydrolyse) => können im Dünndarm nicht absorbiert werden => Verdauung durch Bakterien im Colon (Fermentation) => Gas-Bildung + osmotische Diahrroe => Bauch-Krämpfe + Durchfall

• Cogenitale Alaktaslie => seltene autosomal (nicht auf X oder Y) rezessive Krankheit
• Primäre Hypolaktasie => Mutation einer Gensequenz (LCT), welche die Laktaseproduktion reguliert (=> unter den verschiedenen Ethnien sehr unterschiedlich verbreitet)
• Sekundäre Hypoalaktasie => als Folge einer gastro-intestinalen Schleimhautentzündung (z.B. durch eine Zöliakie, Bestrahlung, Medikamente, Fehlernährung, etc.)

Die Proteinverdauung beginnt im Magen duch Pepsine, welche von der Magensäure aktiviert werden (optimaler pH bei 1.6-3.2) => Hydrolyse der Verbindungen zwischen aromatischen und aderweiteiten Aminosäuren => sehr unterschiedlich lange Peptidketten

Im Dünndarm:

• Durch intestinale und pankreatische Endopeptidasen (Trypsin, Chymotrypsin und Elastase) => trennen die Peptidbindungen innerhalb der Peolypeptidketten
• Durch pankreatische Exopeptidase (Carboxypetidase) => Hydrolyseder Aminosäuren an den Amino- und Carboxyl-Extremitäten der Polypeptidketten

Am apikalen Pol der Enterozyten existieren mindestens 7 Trasportsysteme (von deren Ladung abhängig) => erleichtern die Diffusion der Aminosäuren bzw.  Di- oder Tripeptide (=> werden durch intrazelluläre/zytoplasmtatische Peptidasen hydrolysiert) 
=> 5 als Cotransport mit Na+, davon 2 abhängig von Cl-
=> 2 unabhängig von Na+
=> Di- und Tripeptide duch Cotransport mit H+

Am Basolateralen Pol der Enterozyten existieren mindestens 5 Systeme (2 davon abhängig von Na+), welche die Aminosäuren zur Pfortader (=> Leber) weiterleiten.

Absorbtions-Gradient: Lumen => Enterozyten => Pfortader => Leber

Lebesmittel-Allergien: Gelangen fremde Antigene (nicht vollständig zerlegte Protein-Bestandteile) in den Blutkreislauf, kann dies zur Produktion von Antikörper führen => beim nächsten Kontakt mit dem entsprechende Antigen, kann dies eine allerigische Reaktion (≠ Unverträglichkeit) auslösen => Anschwellen der des Gesichts und der oberen Atemwege, Schleimhaut-Irritationenen, Erbrechen, Durchfall, etc. => bis hin zum anaphylaktischen Schock (Karidio-Respiratorischer Stop) 

Gluten-Unverträglichkeit: Zöliakie => Autoimmun-Krankheit => Malaborbtions-Syndrom durch eine Unverträglichkeit für Gliadin (einem Bestandteil des Gleutens) => lokale Entzündung (ohne Histamin oder Antikörper-Bildung) => totale, aber revesible Schleimhaut-Atrophie der Dünndarm-Zotten (+ Anschwellen der Krypten-Zellen) => ca. 1 auf 100 ist betroffen (genetische Veranlagung) => Stagnation der Gewichtszunahe / Körpergrösse bei Kindern nach Einführen von Gluten-haltiger Nahrung

=> werden durch Pankras-Nukleasen in Nukleotide gespalten (auf der Luminalen Seite der Schleimhautzellen) => Nukleoside werden weiter in Zucker und Basen (Purine und Pyramidine) getrennt und durch aktiven Transport absorbiert 

• Dünndarm (84%) => entlang des osmotischen Gradienten => vom intraluminalen Inhalt abhängig
• Dickdarm (16%) => entgegen des osmotischen Gradienten

=> die Wasser-Absorbtion ist ein passives Phänomen und geschieht...

• Parazellulär => beschränkt möglich
• Transzellulär => von apikal zu basolateral:
  • durch passive Diffusion durch die Pospholipidmembranen
  • via Cotransport mit Elektrolyten (Na+, Cl-,  etc.) und Mikronährstoffen (Glukose, Aminosären)
  • durch Aquaporine erleichterte Diffusion

Na+ => In der apikalen Membran der Dickdarm-Enterozyten befinden sich spezifische Na+-Kanäle, welche die transzelluläre Na+-Absorbtion ermöglichen (gekoppelt mit parazellulärer Cl- Absorbtion) => Na+ wird dann basolateral aktiv via Na+/K+-ATPase-Pumpen ins interstitium/Blut gepumpt => zeiht Wasser mit sich (osmotischer Gradient)

=> im Dünndarm wird ebenfalls Na+ absorbiert (im Cotransport mit Glukose und Aminosäuren => sekundär aktiver Wassertransport duch erhöhung des interstitiellen osmotischen Drucks), allerdings diffundiert Na+ duch eine aktive transzelluläre Cl- Sekretion wiederum parazellulär (entlang des so entstanden Gradienten) ins Lumen

Tetramer-Proteine, welche den Wassertransport duch Phospholipid-Doppelschichten ermöglichen (mit Inversion der Wassermoleküle) => in mind. 13 verschiedenen Erschienungsformen in vielen Organenen (insb. in allen Segmenten des Verdauungstrakts + Anhang-Drüsen => Sekretion der Verdauungssäfte + Wasserabsorbtion) => extrem effizient (1 000 000 000 H2O/Sek.)!

Die Vibrionen haften an die Schleimhautzellen der Dünndarmwand an und schütten Toxine aus, welche ins Zellinnere eindringen und die Cl- Sekretion in den Krypten steigern und die NaCl-Absorbtion der Zotten verhindren => extreme Wasser-Sekretion => Deshydratation => häufigster Grund für Kindersterblichkeit in Entwicklungsländern => orale Rehydratation durch mit NaCl und Glukose angereichertes Wasser (wird Na+ durch den Cotransport mit Glukose absorbiert nimmt der intrazelluläre osmotische Druck zu und Wasser kann absorbiert werden, was den Durchfall mildert)

• Kontraktion der glatten Muskulatur des Colon descendens, sigmodieum und des Rectums
• Entspanung des internen Sphinkters (glatt => unwillkürlich) und des externen Sphinkters (quergestreift => willkürlich)
• Kontraktion des Diaphragmas und der Bauchwand => Zuhnahme des intra-abdominalen Drucks

Die Defektaion ist ein spinaler reflex, der willkürlich gefördert oder gehemmt werden kann: Die Dehnung des Rektums duch Fekalein löst reflexartig dessen Muskelkontraktion aus (Defekation kann noch willkürlich gestoppt werden) => nimmt der Druck aber weiter zu können die Sphinkter irgendwann nicht mehr standhalten => führt zwangsläufig zur Defekation (auch bei Querschnittsgelähmten)

1. Oesophagus
2. Magen
3. Dünndarm
4. Dickdarm

=> die Sphinkter: Zirkuläre tonisch kontrahierte Muskeln

• Superioerer Oesophagus-Sphinkter
• Inferioerer Oesophagus-Sphinkter
• Pylor-Sphinkter (am Magenausgang)
• Sphinkter von Oddi (im Duodenum)
• Ilio-caecal-Klappe (zwischen Dünn- und Dickdarm)
• Interner Anal-Sphinkter (unwillkürlich)
• Externere Anal-Sphinkter (willkürlich)

=> schliesst der inferiore Oesophagus-Sphinkter nicht richtig kommte es zum gastroösophagalem Reflux (beim Erwachsenen) oder massivem Aufstossen (beim Neugeborenen) => die Säure aus dem Magen kann dadurch die Osophagus-Schleimhaut angreifen.

=> vom hinteren Mundbereich in den Magen; durch seine peristaltische Bewegung.

Die Cardia ist der Übergangsbereich vom Oesophagus zum Magen (Grenzzone verschiedener Epithelien).

=> 1. Drittel: Gestreifte Muskulatur (willkürlich)
=> Rest: Glatte Muskulatur (unwillkürlich)

=> unter dem Diaphragma (= Zwerchfell)

=> auf Höhe der Tuberositas major: Die Magensäure, Pepsinogene und der Intrinsic factor

=> auf Höhe der des Pylors und der Kardia: Schleim

=> bei einer Hypertrophie des Pylor-Sphinkter am Magenausgang kann dessen Entleerung verhindert sein (oft bei Neugeborenen ca. nach 1 Monat. Führt zu extremes Erbrechen.

• extrem grosse Aufnahmefläche => Milionen von Darmzotten (1mm Höhe), welche wiederum von Mikrovilli (1/1000 mm) bedeckt sind
• stark durchblutet => Nährstofftransport
• von vielen Lyphbahnen durchzogen => Abwehr

1. Serosa => Schutzschicht
2. Mucosa => transport des Nahrungsbreis durch Kontraktion der glatten Muskulatur
3. Sus-Mucosa => stark durchblutet und innerviert 
4. Innere Mucosa => Schutz

Das Epithelium umfasst Enterozyten (für die Absorbtion verantwortlich) und Becherzellen (für die Schleim-Produktion verantwortlich). 

Das Innere der Zotten ist von Blut- und Lymphbahnen dicht durchzogen.

Der innere Anal-Sphinkter besteht aus glatter Muskulatur => unwillkürlich

Der äussere Anal-Sphinkter besteht aus quergestreifter Muskulatur => willkürlich

=> regulieren die Ausscheidung und sichern die Kontinenz (ca. mit dem 2-3 Lebensjahr erworben) mittels eines Systems, welches den Füllzustand des Rectums registriert.

• Kauen
• Schlucken
• Speichelproduktion und Ausschüttung

Produktion von Flüssigkeit:

•  1l Speichel

•  2l Trinken/Essen

•  2l Magensaft

•  1l Galle

•  2l Pankreassaft

•  1l Intestinalsaft

 ergibt zusammen 9 Liter

 davon werden 8l (84%) im Dünndarm und 0,9l (16%) im Dickdarm absorbiert

 0.1l wird mit den Fäkalien ausgeschieden

• Motorische (und sekretorische) Abläufe:
  • willkürlich => quergestreifte Muskulatur
  • unwillkürlich => glatte Muskulatur
• Nervöse Steuerung:
  • intrinsisches System
  • extrinsisches System
  • Reflexe
• Hormonale Steuerung bzw. lokale Regulation:
  • Endokrine
  • Parakrine

=> Stratum longitudinale: Externe Schicht mit longitudinaler Muskulatur (äussere Längsschicht)

=> Stratum circulare: Interne Schicht mit zirkulärer/ringförmiger Muskulatur

+ schräge Muskelschicht (im Magen)

+ quergestreifter Muskel (1. 1/3 der Speiseröhre und externer Anal-Sphinkter)

• Als Antwort auf Dehnung, welche durch das Ankommen der Nahrungskugmasse zustande kommt

• Spontane Kontraktionen durch die interstitiellen Cajal-Zellen (CIC) (=> Pacemakers)

=> Vermittler zwischen den autonomen Nerven und den glatten Muskelzelen des Gastrointestinaltrakts

• im Auerbach-Plexus (= Plexus mjentericus) des Dickdarms
• in der glatten Muskulatur der Darmwand (zwischen den beiden Muskelschichten)

1. Peacemaker => spontane elektrische Aktivität (erleichtert die Depolarisation der glatten Muskelzellen durch Öffnung von spannungs-abhängigen Calcium-Kanälen) => elektrischer Grund-Rythmus (mit spezifischer Frequenz in jedem Segment) durch regelmässige Oszillation des Ruhepotentials (-50 mV <=> -40 mV) => langsame Kontraktions-Wellen (Slow Waves)
2. Elektrische Weiterleitung der langsamen Kontraktions-Wellen (SW) via Gap-Junctions
3. Verbindung zwischen Motoneuronen (aktivierend oder hemmend) und den glatten Muskelfasern