Physiologie: Verdauung

Dünndarm, Kolon

Durchmischung

Dünndarm, Kolon

Verschiebung der Wand über dem Darminhalt, Durchmischung

Sphinkter

Verschluss

Krypten: Magen, Kolon

Zotten (Villi)

Krypten + Zotten: Dünndarm

• Exokrine Sekretion:
  • Das Produkt wird in den extrakorporalen Raum sezerniert.
• Endokrine Sekretion:
  • Das Produkt wird in den interzellulären Raum sezerniert. 

• durch die tight junctions (H2O & kleine Ionen (Na+)
• solvent drag
• passiv, Diffusion (konzentrationsgradient)

• Diffusion
• Pumpen (ATP!)
• Symports
• ANtiports
• Carriers

• Sekretion ca 7.5L
• Resorption ca. 8L
• Aufnahme ca. 1.5L
• Stuhl: 0.1L
• Urin ca 1L

• etwa gleich viel Neurone (10⁸) wie im Rückenmark ("gut brain", "enterisches Gehirn")
• plexus myentericus (Auerbach), plexus submucosus (Meissner)
• arbeitet grundsätzlich autonom
• das zentrale Nervensystem übt durch das autonome Nervensystem (ANS) eine modulierende Wirkung aus 

• Das parasympathische Nervensystem fördert Prozesse, die mit Regeneration zu tun haben, und somit fördert es die GIT-Funktion: Motilität, Drüsensekretion, Durchblutung, etc...
• Das sympathische Nervensystem fördert Prozesse, die mit Aktivität (Stress) zu tun haben, und hemmt die GIT-Funktion. 

• Rezeptoren: Mechanorezeptoren, Chemorezeptoren, Nozizeptoren, Osmorezeptoren
• Effektoren: Glatte Muskulatur, Drüsenzellen, Blutgefässe (Glatte Muskulatur) 

passt die Funktion des Magens (Produktion von Säure und Proteasen, Motilität) an seinem Inhalt an (Menge, Chemische Zusammensetzung) 

kontrolliert die Enzymproduktion des Pankreas und fördert die Kontraktion der Gallenblase (die Galle trägt bei der Verdauung der Fette bei) 

reguliert das pH im Duodenum (und weiter im Dünndarm) (Sollwert: Neutral) 

• Geschmacksinn (ZNS)
  • Zunge, Chemorezeptoren
• Motilität (ZNS)
  •  Kaumusmulatur, Zunge, Pharynx; Zähne
  • Mechsnische Zerkleinerung der Nahrung, Vermischung mit Speichel
  • Schluckakt (Reflex: >20Muskel)
• Verdauung (ANS: Para-/Sympathikus)
  • Speichelenzyme
  • Amylase (Stärke)
  • Lipase
• Sekretion
  • Speicheldrüsen
  • Speichel

• Motilität (ZNS, ENS)
  • Aktiver Transport des Speisebolus in den Magen
  • Verschluss des Mageneingangs

• Sekretion
  • Magensäure
  • Pepsinogene
  • Schleim
• Verdauung
  • Pepsine
  • Proteinspaltung
• Motorik
  • Volumenanpassung
  • slow waves, Peristaltik
  • Mischung, Zerkleinerung
  • Pylorus, Weitergabe in Dünndarm

Bei Nahrungsaufnahme passt sich der Magen (besonders Fundus (oberer Teil)) reflektorisch an das erhöhte Volumen an (bis 2 Liter).

Regulation: ENS, Nervus Vagus (=Parasympathikus) 

Schrittmacherzellen und -gebiete des Corpus (mittlerer Teil) lösen "slow wawes" und rhythmische Kontraktionen aus, die den Chymus (Speisebrei) in Richtung Antrum (unterer Teil) bewegen. 

Regulation: ENS (mechanorezeptorisch eingeleitete Peristaltik)

Falls Pylorus geschlossen: -> Mahlen und Mischen

Falls Pylorus offen (1-2 mm !, keine grössere Festkörper): -> portionenweise Entleerung 

Die Regulation des Pylorustonus (Verschluss zw. Magen & Duodenum) unterliegt zahlreichen mechanischen und chemischen Reizen und wird durch neuronale und hormonale Einflüsse vermittelt. 

Beispiel: Ansäuerung im Duodenum -> Chemorezeptoren
-> Freisetzung von Sekretin von sogenannten S-Zellen des Duodenums in die Blutbahn -> verzögert die Magenentleerung (und hemmt die Säuresekretion im Magen) 

Schleimhautoberfläche und Kragen der Krypten Produzieren Muzin (Glykoprotein) = Schleim
-> schützt vor der Eigenverdauung 

In den Krypten eingesprengt Produzieren die Magensäure (Salzsäure, HCl) und den "intrinsic factor" 

• HCl -> Denaturierung der Proteine(= Verlust der sekundären und tertiären Struktur)
• "intrinsic factor" -> kleines Protein, bindet an Vitamin B12 ermöglicht dessen Resorption im Ileum 

An der Basis der Krypten Produzieren Pepsinogene (inaktive Vorstufen von Pepsinen = Proteasen) -> 1. Schritt der Proteinverdauung 

• Ruhe: visköse neutrale (pH = ~7) Muzin-enthaltende Flüssigkeit (Schleim)
• Stimuliert: flüssiges saures (pH = ~1) Muzin- und Enzym-enthaltendes Sekret 

• Denaturierung der Proteine
• Aktivierung der Pepsinogene (-> aktive Pepsine)
• Einstellung des optimalen pH für die Aktivität der Pepsine
• Unspezifische Abwehr: zerstört (fast alle) Bakterien und Viren 

Bild

• kephale Phase
  • Vor der Nahrungsaufphase
• gastrische Phase
  • infolge Nahrungsaufnahme; Aufrechterhaltung der Sekretion nach Wegfall der kephalen Reize
• intestinale Phase
  • Steuerung nach dem Uebertritt des Chymus in den Dünndarm

bild

• Schleimproduktion->Schleimschicht
• Bikarbonatsekretion der oberflächlichen Nebenzellen
• Enzyme als inaktive Vorstufen (Pepsinogene) produziert Kontinuierliche Erneuerung der Schleimhaut (Zellproliferation) 

• Schlechte Durchblutung 
• Erhöhte HCl Produktion
• Alkohol, Koffein, Nikotin
• Helicobacter pylori

--> Geschwür

Die Azinuszellen produzieren den wesentlichen Anteil der Verdauungsenzyme und der Vorstufen von Verdauungsenzymen: Peptidasen, Lipidspaltende Enzyme, Kohlenhydratspaltende Enzyme, Ribonucleasen. Eine Pankreasinsuffizienz führt zur Maldigestion

Die Gangepithelzellen produzieren Bikarbonat (Neutralisation der Magensäure, Einstellung eines neutralen pH, optimal für die intestinale Verdauung) 

• Parasympathicus (N.vagus) --> Anregung Enzymproduktion
• Fette/Peptide im Duodenum --> Cholezystokinin-Pankreozymin (CCK-PZ) --> Anregung Enzymproduktion
• pH<4 im Duodenum --> Sekretin --> höhere Produktion Bikarbonat und Sekretion

Die Leberzellen (Hepatozyten) sezernieren Gallensäuren, Phospholipide und Cholesterin. Diese drei Bestandteile der Galle ermöglichen die Emulgation der Nahrungsfette,
was die enzymatische Verdauung der Fette beschleunigt. 

Die Leberzellen können Gallensäuren synthetisieren. Der grösste Teil der Gallensäuren wird aber nach ihrer Resorption im Dünndarm in den Leberzellen aufgenommen
und wieder in der Galle sezerniert: Entero-hepatischer Kreislauf