Verdauung und Ernährung

· Lösungsmittel für Geschmackstoffe

· Schmierstoff für Kauen

· Spülung der Mundhöhle  ( Lipase aus Ebner-Spüldrüsen )

· Immunabwehr  ( IgA / Lysozym / Peroxidase )

· Nahrungsmittel-Abbau  ( α-Amylase = Ptyalin aus Parotis )

· isoton im Drüsenendstück  ( Primärspeichel )  →  hypoton im Ausführungsgang  ( Sekundärspeichel )

   · aktive Sekretion von K⁺ / HCO₃^- / Ca²⁺ / Mg²⁺ / PO₄^-

   · aktive Resorption von Na⁺  →  Cl^- folgt passiv

   · Ausführgang ist wenig permeabel für Wasser  →  Speichel wird hypoton  ( weil starke NaCl-Resorption )

· hohe Ca²⁺/ PO₄^2- - Konzentration  →  Präzipitationen  ( z.B. Zahnstein )  → durch Statherine reduziert

· Stimulation der Speichelbildung

   · ACh  ( Parasympathikus* )  →  M₁ / M₃ - Rezeptoren auf Drüsen-Azini  →  wässriger Speichel

   · Aldosteron  ( reguliert NaCl-Resorption )

· Hemmung der Speichelbildung

   · NOR  ( Sympathikus )  →  β-Rezeptoren  →  muzinreicher, HCO₃^--reicher Speichel  ( reduziertes Volumen )

   · Atropin  ( Agonist von ACh  /  Verwendung z.B. bei Intubation  /  kommt in Tollkirschen vor )

* N. Glossopharyngeus  ( IX )  → Gl. parotis

   N. facialis  ( VII )  → Gl. submandibularis / Gl. sublingualis

· Sjörgen's Syndrom  ( Sicca-Syndrom / Autoimmunerkrankung )

· Speichelsteine  ( durch verminderte Speichelproduktion  →  Xerostomie )

· Mumps  ( geschwollene Speicheldrüsen durch Infektion )

· Geschmacksrichtung  ( Sensitivität  /  Ligand  /  Spezielles )

   · süss  ( 0.5M  /  u.a. Zucker )

   · sauer  ( 0.1M  /  Protonen )

   · salzig  ( 0.01M  /  NaCl  /  viel sensitiver )

   · bitter  ( 0.02M  /  verschiedene  /  viel sensitiver )

   · umami  ( ?  /  Glutamat  /  jap: lecker )

  · Oleogustus  ( 6. Geschmacksinn für mittel- und langkettige Fettsäuren )

· Geschmacksreiz  →  Adaption von 2M NaCl nach 1 Minute

· Geruchsreiz  →  30% Empfindungsstärke von 0.02M H₂S nach 5 Minuten

· Schmerzrezeptor  ( TRPV1-Kanal )  →  aktiviert durch  Capsicain / tiefer pH / Hitze

· Kälterezeptor  ( TRPM8-Kanal )  →  aktiviert durch  Menthol / Kälte

· spezialisierte G-Protein α-Untereinheiten:

   · Gustducin  ( in Süssrezeptoren  /  Darm  /  Niere )

   · Transducin  ( in Bitterrezeptoren  /  Photorezeptoren )

· N. facialis  ( VII )  →  Pilzpapillen  ( in der Zungenspitze )  +  Gaumen

· N. glossopharyngeus  ( IX )  →  Wallpapillen  ( am Zungengrund )

· N. Vagus  ( X )  →  Rachen

→  Weiterleitung an Nucleus tractus solitarii  →  Hypothalamus / Thalamus / limbisches System

· kann adaptieren

· jedes Neuron nimmt nur einen Riechstoff wahr

· orale Phase  ( willkürlich )

· pharyngeale Phase  ( unwillkürlich  /  Öffnen des oberen Sphinkters )

· oesophageale Phase  ( unnwilkürlich  /  Öffnen des unteren Sphinkters → leichter Reflux )

· dorsales (DSG) und ventrales (VSG) Schluckzentrum in der Medulla oblongata

   → kommuniziert mit Atemzentrum und Brechzentrum

· Afferenzen:  N. glossopharyngeus  ( IX )  /  N. vagus  ( X )

· Efferenzen:  N. trigeminus  ( V )  /  N. facialis  ( VII )  /  N. vagus  ( X )  /  N. hypoglossus  ( XII )  /  C1-C3

· Druckwellen  ( v ~ 3cm/s   /   λ ~ 4cm  /  p ~ 130mmHg )

· Ruhetonus der Sphinkteren ist  ~ 20mmHg

· bei Reflux  →  Peristaltikreflex des Ösophagus  ( Clearance )

· verschluckter Speichel neutralisiert Magensäure

· Speiseröhrenepithel bildet guten Schutz

· Achalasie  ( Motilitätsstörung im unteren Sphinkter (LES)  /  hypermotil → hypomotil → amotil )

· Reflux  ( defekter LES  →  Sodbrennen / Ösophagitis  →  Ulzera / Aspiration / Barrett-Ösophagus / Krebs )

· Barrett-Ösophagus  ( intestinale Metaplasie = Prämalignom  →  erhöhtes Risiko für Adenokarzinom )

· Aspirationspneumonie  ( gestörter Schluckreflex  →  Infektion / chemische Reizung / Atelektase  →  >70% letal )

· Therapien:

   · Reflux:   Protonenpumpenhemmer  /  Speisegewohnheiten  /  Chirurgie  ( Fundoplicatio )

   · Barrett-Ösophagus:   Reflux-Therapie  /  Chirurgie

· Speicherung

· Zerkleinerung  →  Bildung des Chymus  ( Speisebrei des Magens )

· Keimabtötung  ( HCl )

· Verdauung  ( HCl / Pepsin )

· Sekretion des Intrinsic factors  ( für Vit.-B₁₂-Resorption )

· portionierte Weiterleitung des Chymus an Duodenum

· ACh  ( M₃ )  →  GPCR  →  PLC  →  Ca²⁺↑                                          ( über N. vagus )

· Gastrin  ( CCK-B-Rezeptor )  →  GPCR  →  PLC  →  Ca²⁺↑         ( über G-Zellen ← N. vagus / Dehnung / AS )

· Histamin  ( H₂-Rezeptor )  →  GPCR  →  AC  →  cAMP↑            ( über ECL-Zellen ← N. vagus / Dehnung / AS )

· tiefer pH-Wert

· Somatostatin

· Sekretin / GIP / Neurotensin

· Prostaglandin E₂

· pharmakologisch:

   · muskarinische Antagonisten  ( z.B. Atropin )

   · H₂-Rezeptor Antagonisten ( sehr wirksam )

   · CCK-B-Rezeptor Antagonisten

   · Protonenpumpeninhibitoren  ( PPI / sehr wirksam / irreversible Inhibition der H⁺/K⁺-ATPase )

· für die Verdauung muss HCl sezerniert werden

· für jedes H⁺ das in das Magen-Lumen abgegeben wird, wird ein HCO₃^- ins Blut abgegeben

   → Alkalose → verlangsamte Atmung

· ~3 kcal / min  ( abhängig von Nährstoffdichte )

· Proteine und Kohlenhydrate  ( 4 kcal/g ) werden schneller entleert als Fette  ( 9 kcal/g )

· Ballaststoffe und negative Feedback aus Duodenum verlangsamen Entleerung

· Magenulkus  ( durch COX-Hemmer = NSAIDs / Glukokortikoide / Gallensalze / H. pylori / Stress )

· Atrophie der Magendrüsen  ( Autoimmunerkrankung  →  Verlust von Magensäure + Intrinsic factor )

· ACh ( N. vagus ) und CCK ( Cholezystokinin ) aktivieren Enzymsekretion  ( über Ca²⁺ )

· Sekretin aktiviert HCO₃^--Sekretion  ( über cAMP )  /  relaxiert M. sphincter oddi  ( Vater'sche Papille )

· bei cystischer Fibrose ist CFTR  ( Cl^--Kanal ) mutiert  →  schleimiges Sekret

· Eiweiss-spaltende Enzyme

   · Endopeptidasen:   Trypsinogen  /  Chymotrypsinogen  /  Proelastase

   · Exopeptidasen:   Procarboxypeptidase  /  Proaminopeptidase

· Lipid-spaltende Enzyme

   · Lipase  ( → Triglyzeride )

   · Prophospholipase  ( → Phosphoplipide )

· Kohlenhydrat-spaltende Enzyme

   · α-Amylase  ( → Glykogen / Stärke )

   · Maltase  ( → Maltose )

· Ribonukleinsäure-spaltende Enzyme

   · Ribonuklease  ( → RNA )

   · Desoxyribonuklease  ( → DNA )

· Enzyme werden als Zymogene sezerniert

· Enteropeptidase ( in der Duodenalschleimhaut ) aktiviert Trypsinogen  →  Trypsin

· Trypsin aktiviert die anderen Proenzyme und sich selbst

· Sekretin ( aus S-Zellen in der Duodenalschleimhaut )

   · relaxiert Sphincter oddi

   · stimuliert HCO₃^--Sekretion im Ductus pancreaticus  ( auch durch  N. vagus / CCK / VIP stimuliert )

   · verstärkt CCK-Effekte

· Cholezystokinin  ( aus I-Zellen in der proximalen Dünndarmschleimhaut / gehemmt durch Somatostatin )

   · stimuliert Zymogen-Sekretion aus Azinuszellen  ( auch durch N. vagus / VIP / GRP stimuliert )

   · stimuliert Gallenfreisetzung  ( aus Leber und Gallenblase  /  auch durch N. vagus stimuliert )

   · relaxiert Sphincter oddi

   · hemmt Appetit  /  Magenleerung  /  Magensäuresekretion

· angeboren:   Mukoviszidose  ( homozygot )  /  rezidivierende akute Pankreatitis  ( heterozygot )

· erworben:   akute Pankreatitis  ( Gallensteine / Infektion )  /  chronische Pankreatitis  ( Alkoholismus )

· Symptome:   Schmerzen  ( "Messer im Rücken" )  /  Verlust der Sekretion  →  Fettmalabsorption / Vitaminmangel

· autosomal rezessiv vererbt  ( ∆F508 auf Chromosom 7  /  Mutation des CFTR = Chlorid-Kanal )

· Bildung von zähem Schleim → Verstopfung von Lunge / Pankreas / Leber / Darm

   → chronischer Husten / Lungenentzündungen / Verdauungsstörungen / salziger Schweiss  ( → Schweisstest* )

· Mangel an fettlöslichen Vitaminen / verzögertes Wachstum

· bei Neugeborenen gibt es zu 15% einen Darmverschluss  ( Mekonium ileus )

· evt. Vorteil bei heterozygoten Trägern  →  schnellere Ausscheidung von Salmonella typhimurum

* normal:  ~15mM Na / Cl    CF:   ~100mM Na / Cl

· Kohlenhydratstoffwechsel  ( Gluconeogenese / Glykolyse )

· Aminosäurenstoffwechsel  ( Synthese von Plasmaproteinen / Ammoniakdetoxifikation )

· Lipidstoffwechsel  ( Abbau und Synthese von Lipiden / Ketogenese )

· Biotransformation  ( Entgiftung und Ausscheidung / enzymatische Modifikation )

· Abwehrfunktion  ( Komplementfaktoren / Phagozytose )

· Speicherung  ( Glykogen / Lipide / Vitamine / Eisen )

· Hormonsynthese  ( Angiotensinogen / IGF / EPO / T₄-T₃-Konversion )

· Blutbildung  ( pränatal )

· Gallebildung  ( mit Bilirubin-Derivaten / Biliverdin aus Hämoglobin-Abbau → gelb-grüne Galle )

· Regulation über Insulin und Glucagon

· bei Übergewicht wird Glucose über Lipogenese als Fetttröpfchen in Adipozyten und in der Leber gespeichert

· Typ II Diabetes bei Lipotoxizität  ( Fetteinlagerung ausserhalb von Adipozyten )

1.  fettlösliche / apolare Toxine werden sequentiell oxidiert  ( durch Cytochrom P450 - Enzyme )

2.  Wasserlöslichkeit wird zusätzlich durch Konjugation* mit wässerlöslichen Stoffen erhöht

3.  Ausscheidung der wasserlöslichen modifizierten Toxine über Blut / Niere und Galle / Darm

* durch Transferasen  ( v.a. Glutathion-S-Transferase )  /  Bindung an Glutathion, Glucoronat, ...

· Alkohol-Dehydrogenase / P450  →    Ethanol → Acetaldehyd → Essigsäure    →  Fettstoffwechsel

· bei fehlender ADH-Aktivität ( v.a. bei Asiaten )  →  verlangsamter Alkoholabbau  →  Asian Flush

· Akkumulation von Acetaldehyd erhöht Risiko für Ösophagus-Karzinome