GI-Physiology-lec2 - Medizinische Hochschule Hannover
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Warum brauchen wir Sekretion in den Magen und Darm? Optimierung der Digestion (Aufschlüsselung) der Nahrung im Magenlumen Säure, Enzyme und Schleim (Gleitmittel) Optimierung des Zustandes im Darmlumen für die Absorption Bikarbonat, um die Magensäure zu neutralisieren Salze zu Herstellung von Isoosmolarität Wasser um die Nahrungsbestandteile in Lösung zu bringen Schleim (Gleitmittel) Hormone, um die Sekretion in anderen Segmenten des GI Traktes zu regulieren Gallensalz für die Fettabsorption Pankreasenzyme für die Kohlenhydrat, Fett- und Proteinverdauung Absorption spezifischer Substanzen Intrinsic Faktor für Vitamin B12 Absorption Der Magen: ein sekretorisches Organ 85% des Epithels HCl Pepsinogen intrinsic factor 10% des Epithels Gastrin (G) Somatostatin (D) Magendrüse Fundus- und Pylorusdrüsen Pyloric gland Oxyntic gland Sekretion aus den Magendrüsen Oxyntische Drüsen Pylorusdrüsen Fundus & Korpus Antrum Mukus HCO3 Mukus HCO3 (PC) HCl intrinsic factor (CC) Pepsinogen Gastrin (G) Somatostatin (D) Säuresekretion der Parietalzelle “Alkaline tide” ins Blut ParietalzellH,K-ATPase The Nobel Preis für Medizin 1988 Für die Entdeckung der H2-Antagonisten Sir James Black Prostaglandin E2 Parietalzell”transformation” bei Stimulation der Säuresekretion Lumen der Drüse Lumen t½ 10-15 min Membranfusion H,K-ATPase intrazellulär in Tubulovesikeln Vesikelabschnürung H,K-ATPase in apikaler Membran Tubulovesikuläre Membran-Rezirkulation und IonentransportMaschinerie während der Säuresekretion Cl+ 2 CO O H2 H+ + 3 O + HC + H Cl- K+ K+ a N Na+ HCO3- K+ H+ Viele Transportproteine werden in der Parietalzelle exprimiert Diainhalt nicht lernen! SLC bedeutet „solute like carrier“ und wird derzeit zur Nomenklierung von Transportproteinen verwendet SLC26A6 (PAT1) SLC26A9 CO 2 SLC4A4 (pNBC1) CLIC6 K+ Cl- KCNQ1 + K+ SLC212A2 (NKCC1) Na + 2Cl CLC2 Kir 4.1/5.1 +H Cl- 2O + HC 3 -+ SLC4A2 (AE2) a N K+ O H+ HCO3SLC26A7 O C 3 H Na Cl- Na+ K+ SLC9a1 (NHE1) H+ NHE2 NHE4 Viele Stimuli regulieren die Magensäuresekretion Neuronal Vagale Aktivierung durch Gedanken an Essen ENS Aktivierung durch Magendehnung Substanzen im Lumen pH, Aminosäuren, Kalzium Hormonal Histamin, Somatostatin, Gastrin pH im Magenlumen am niedrigsten nachts! Zelluläre Regulation der Säuresekretion vag u pH < 3 + s - Ach D Somatostatin ENS - M3 parietal + GRP G + Magendehnung Mechanorezeptoren/ENS + + H2 Gastrin + + Histamin ECL Enterochromafine Zellen Helicobacter pylori and Pathophysiologie der Ulkuskrankheit Konzept der “Magenbarriere” Warum verdaut der Magen sich nicht selbst? • • • • Schleim-HCO3 Diffusionsbarriere? “dichte” anionenselektive Schlußleisten? hoher Blutfluß transportiert toxische “Nebenprodukte” der Säuresekretion ab? HCl Secretion unter präziser “feedback” Regulation? Bikarbonatsekretion Elektrogene or elektroneutrale NaHCO3 Sekretion Cl- stimuliert durch Prostaglandine H20 +CO2 HCO3- H+ CO2 oder HCO3- Na+ Na+ Fest an der Oberfläche haftendes Schleimgel H+ mucins Mucus + Gastrin Luminal H+ PGE2 Gastric gland pepsin Bikarbonatsekretion in die Schleimschicht ermöglicht eine schmale Zone mit alkalischem pH unmittelbar oberhalb der Epithelzellen Magenepithel pH5 Stomach exposed to pH 3 luminal solution pH4 pH3 Magenlumen Gut lumen 50μm Pepsinaktivierung optimal pH 2-4 dead > pH 6 Pepsinogen HCl Peptide Pepsin protein Haupt zelle Magendrüse Parietalzelle “Breaching the barrier”- die Waagschale wird durch Überwiegen von aggressiven oder Verringerung der protektiven Faktoren zum Kippen gebracht Säure-Pepsin Aggressive Faktoren Nicotin Gastrinom H.pylori mucus-bicarbonate blood flow tight epithelium Protektive Faktoren NSAIDs H.pylori bile acid
