Heilpraktiker/-in Lernheft 27
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Heilpraktiker/-in Lernheft 27 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie Inhaltsverzeichnis 27.1 Einleitung ............................................................................................... 2 27.2 Die Aufgaben des Verdauungstraktes ................................................... 2 27.3 Die Organe des Verdauungstraktes ...................................................... 3 27.4 Die Mundhöhle (Cavitas oris) ................................................................ 3 27.4.1 Speicheldrüsen (Glandulae salivariae) .................................................. 5 27.4.2 Zunge (Lingua) ...................................................................................... 5 27.4.3 Zähne (Dentes) ...................................................................................... 6 27.5 Speiseröhre (Ösophagus) ..................................................................... 7 27.6 Magen (Gaster, Ventriculus).................................................................. 9 27.6.1 Mikroskopischer Aufbau der Magenschleimhaut................................... 10 27.6.2 Nervale Steuerung des Magens ............................................................ 10 27.6.3 Blutversorgung des Magens .................................................................. 11 27.6.4 Regulation der Magensaftproduktion .................................................... 11 27.7 Dünndarm .............................................................................................. 12 27.8 Das Zusammenwirken von Enzymen und Hormonen bei der Nahrungsaufspaltung ............................................................................ 14 27.9 Dickdarm (Intestinum crassum) und Enddarm (Rektum) ...................... 17 27.9.1 Der Dickdarm ......................................................................................... 17 27.9.2 Enddarm ................................................................................................ 18 27.9.3 Darmbakterien und Darmgase .............................................................. 19 27.10 Die nervale Steuerung des gesamten Magen-Darm-Traktes................ 20 27.11 Das Bauchfell (Peritoneum)................................................................... 21 27.12 Die Bauchspeicheldrüse (Pankreas) ..................................................... 22 27.13 Selbstlernaufgaben ................................................................................ 23 27.14 Zusammenfassung ................................................................................ 24 27.15 Hausaufgabe ......................................................................................... 24 27.16 Lösungen zu den Selbstlernaufgaben ................................................... 25 © Copyright Laudius GmbH DE-1019-00-00 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie 27.1 Lernheft 27 Einleitung Dieses Lernheft befasst sich mit der Anatomie bzw. Physiologie des Verdauungssystems. Verdauung nennt man den Vorgang, bei dem der Körper die Nahrung in verwertbare Bausteine umwandelt. Sie beginnt im Mund, wenn Nahrung zerkleinert wird, und wird im Magen und in den Gedärmen durch chemische Spaltung fortgesetzt. Dies geschieht mit Hilfe besonderer Verdauungsenzyme. Die Verdauung dient dem Stoffwechsel, womit der folgende Prozess gemeint ist: – Aufnahme der Nahrung – Weiterverarbeitung in den Verdauungsorganen – Transport der in der Nahrung enthaltenen Nährstoffe und Funktionsträger-Stoffe ins Blut – Zellaufbau und Ausscheidung der Abfallstoffe Die komplette Verdauung einer ausgewogenen Mahlzeit dauert durchschnittlich 24 Stunden. Die Nahrung bleibt zunächst vier Stunden im Magen, passiert anschließend innerhalb von sechs Stunden den Dünndarm und durchläuft in sechs bis sieben Stunden den Dickdarm. Nach einer ebenso langen Zeit im Mastdarm werden die unverdaulichen Nahrungsreste ausgeschieden. Hierbei handelt es sich selbstverständlich um Durchschnittszeiten – die Verdauung einer Mahlzeit hängt immer von ihrer Zusammensetzung, von der körperlichen Bewegung und der psychischen Verfassung ab. Am schnellsten werden Kohlehydrate verdaut – idealerweise in Form ballaststoffreicher Nahrung –, Fette dagegen brauchen am längsten. Lernziele: Nach Durcharbeitung dieses Lernhefts … – können Sie die Organe des Verdauungstraktes beschreiben. – können Sie die Aufgaben der einzelnen Verdauungsorgane benennen. – können Sie den hormonellen und enzymatischen Verdauungsvorgang sämtlicher beteiligter Organe erklären. 27.2 Die Aufgaben des Verdauungstraktes Die Aufgabe des Verdauungstraktes ist die Aufspaltung der Nährstoffe in Kleinstbestandteile. Diesen Vorgang nennt man Digestion. Die anschließende Aufnahme in Blut und Lymphe nennt man Resorption. Dieser Vorgang erfolgt durch folgenden Prozess: 1. Die Nahrung wird in der Mundhöhle mechanisch durch die Zähne zerkleinert und mit Hilfe des Speichels und der Zunge zu Speisebrei durchmischt. 2. Mit Wasser und Schleim wird der Speisebrei verflüssigt. 3. Im Magen denaturiert Salzsäure die Proteine. 2 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie Lernheft 27 4. Durch enzymatische Spaltung werden Kohlehydrate in Monosaccharide (Glukose), Eiweiße in Aminosäuren und Fette in Fettsäuren und Glycerine zerlegt. 5. Fette werden emulgiert. 6. Die aufgespaltenen Nahrungsbestandteile werden resorbiert. 27.3 Die Organe des Verdauungstraktes Zu den Organen des Verdauungstraktes zählen (beginnend mit der Mundhöhle): Zähne, Zunge, Rachen, Speiseröhre, Magen, Dünndarm, Dickdarm, Enddarm. Vgl. MKK, Kap. 17 Zu den Drüsen des Verdauungstraktes zählen (beginnend mit der Mundhöhle): Speichel drüsen, Bauchspeicheldrüse. Achtung! Die Leber ist zwar auch dem Verdauungstrakt zugehörig. Sie wird aber aufgrund ihrer vielfältigen Funktionen für den Organismus zusammen mit der Galle in einem gesonderten Lernheft behandelt. Abb. 1: Die Organe des Verdauungssystems Quelle: Georg Thieme Verlag, Stuttgart, Schwegler: Der Mensch, Anatomie und Physiologie, 4. Auflage 2006 27.4 Die Mundhöhle (Cavitas oris) Aufnahme und Vorbereitung der Nahrung für die Verdauung. Die Zunge bewegt die Speise hin und her, damit der Speisebrei eingespeichelt werden kann. Idealerweise sollte jeder Bissen mindestens vierzigmal gekaut werden. Die Kohlehydratspaltung beginnt bereits im Mund durch das Enzym Ptyalin. Bei häufigem Kauen schmeckt Speise deshalb süß. Vorhof der Mundhöhle: Der Vorhof wird durch den Raum zwischen Lippen und Zähnen begrenzt. 3 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie Lernheft 27 Begrenzung der Mundhöhle: Oben: harter und weicher Gaumen Unten: Mundbodenmuskulatur zwischen beiden Unterkieferästen Seitlich: Zahnreihen, Ober- und Unterkiefer Hinten: Rachen Vorne: Schneide- und Eckzähne Gaumen: Der Gaumen ist gleichzeitig „das Dach“ der Mundhöhle und der Boden der Nasenhöhle. Man unterscheidet den Gaumen in zwei Teile: Harter Gaumen: Bildet die vorderen zwei Drittel der Mundhöhle und besteht aus Fortsätzen des Oberkieferknochens. Weicher Gaumen: Ist eine Sehnen-Muskel-Platte und umfasst das hintere Drittel des Gaumens. In der Mitte verläuft das Zäpfchen, in das längs verlaufende Muskelfasern ziehen. Merke: Der Gaumen dient als Widerlager. Ohne ihn könnte man nicht schlucken. Abszesse sind besonders schmerzhaft, da die Schleimhaut direkt mit dem Knochen verbunden ist. Gaumensegel: Reguliert die Atmung und den Schluckakt. Es ist ein Muskel, bei dessen Kontraktion es sich nach hinten ausfaltet, wodurch der Nasen-Rachen-Raum von der Mundhöhle abgedichtet wird. Somit kann der Nahrungsbrei beim Schlucken nicht in die Nasenhöhle gelangen. Zwischen dem vorderen und dem hinteren Gaumensegel liegt die Gaumenmandel (Tonsille). Die Beschaffenheit der Schleimhaut in der Mundhöhle: 1. Die oberste Schicht besteht aus einem unverhornten, mehrschichtigen Plattenepithel ( unverhornt: in den Zellen befindet sich kein Keratin, es gibt keine Blutversorgung). 2. Die nächste Schicht besteht aus einer beweglichen Bindegewebsschicht, Lamia propia. Sie ist verzahnt mit der Basalschicht. Die Versorgung erfolgt über Diffusion. 3. Die Submukosa ist eine Bindegewebsschicht, in der Nerven sowie Blut und Lymphgefäße liegen. Sie sitzt fest auf dem Knochen auf (harter Gaumen). Im weichen Gaumen sitzt sie auf der Muskelschicht auf. Das bedeutet, dass sie über keine verschiebbare Bindegewebsschicht verfügt. Dies ist im Bereich der Mundhöhle eine Besonderheit. 4 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie 27.4.1 Lernheft 27 Speicheldrüsen (Glandulae salivariae) Es gibt drei große Speicheldrüsen, deren Aufgaben im Wesentlichen die folgenden sind: – Speichelproduktion zur Gleitfähigkeit der Nahrung – Zufuhr eines Kohlehydrat spaltenden Enzyms – Regulierung des pH-Wertes im Mund – antibakterielle Funktion 1. Glandulae parotis (Ohrspeicheldrüsen): Die Ausführungsgänge der paarig angelegten Ohrspeicheldrüse münden hinter dem zweiten Molaren oben an der Wangenoberfläche im Vestibulum oris (Raum zwischen Lippe und Wange). Diese Speicheldrüse produziert hauptsächlich seröse Flüssigkeit (dünnflüssig). 2. Glandulae submandibulares (Unterkieferdrüsen): Die Ausführungsgänge der paarig angelegten Unterkieferdrüse münden zusammen unter der Zunge nahe des Zungenbändchens. Die Drüsen sind unter der Mundbodenmuskulatur an der Innenseite des Unterkiefers lokalisiert. Sie produzieren hauptsächlich muköse Flüssigkeit (dickflüssig). 3. Glandulae sublingualis (Unterzungendrüsen): Sie sind unter der Zunge auf der Mundbodenmuskulatur lokalisiert. Zusammen mit den Unterkieferdrüsen münden die Ausführungsgänge nahe des Zungenbändchens. Speichel: Täglich werden ca. 1,5 Liter Speichel produziert. Dieser besteht aus 99,5 % Wasser und 0,5 % Schleim, Alpha-Amylase, Lysozym, Bikarbonat. 27.4.2 Zunge (Lingua) Die Zunge und der Zungenboden bestehen aus quer gestreifter Muskulatur, das heißt, sie ist willkürlich beweglich. Der hintere Teil ist die Zungenwurzel. Über den Zungenrücken verteilt befinden sich Fadenpapillen, durch die das Tast-, Schmerz- und Temperaturempfinden ermöglicht wird. Die Geschmacksknospen, die sich in bestimmten Arealen der Zunge befinden, machen eine Geschmacksunterscheidung zwischen süß, salzig, sauer, bitter möglich. Aufgaben der Zunge: – Geschmacksorgan – Mahlorgan – Halteorgan – Tastorgan (mit 1,5-facher Vergrößerung) – Sprachorgan – Schluckorgan – Abwehrorgan (Zungengrundmangel) 5 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie Abb. 2: Geschmackswahrnehmungen der Zunge Quelle: Georg Thieme Verlag, Stuttgart Schwegler: Der Mensch, Anatomie und Physiologie, 4. Auflage 2006 27.4.3 Lernheft 27 Zähne (Dentes) Ein Zahn besteht aus drei Abschnitten: Zahnkrone (der Teil, der aus dem Zahnfleisch herausragt), Zahnhals (der Teil, der im Zahnfleisch verankert ist), Zahnwurzel (der Teil, der im Knochen verankert ist). Aufgabe der Zähne: Die Aufgabe der Zähne besteht in der Zerkleinerung der Nahrung. Stofflicher Aufbau: Die Hauptmasse bildet das Zahnbein, das aus Dentin besteht. Der Zahnschmelz befindet sich im Bereich der Zahnkrone. Er ist das härteste Material, das der Körper produziert. Die Zahnschmelz bildenden Zellen leben nur so lange, wie der Zahn im Kiefer liegt. Sobald er durchbricht, sterben sie ab. Der Zahnzement ist Teil des Halteapparates und liegt dem Dentin auf. Pulpa: Zahnmark Die Pulpa ist angefüllt mit lockerem Bindegewebe, Blutgefäßen, die den Zahn ernähren, sowie Nerven. Sie ist ein Hohlraum. Halteapparat: Im Wurzelbereich befindet sich Dentin mit einer dünnen Schicht Zahnzement, darauf befindet sich die Wurzelhaut, von der aus starke Bindegewebsfasern abgehen. Sie sind fest mit dem Knochen verankert. Somit ist eine „Stoßdämpferfunktion“ gewährleistet. 6 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie Lernheft 27 Anordnung des Gebisses: Das Milchgebiss umfasst 20 Zähne. Es ist in der Regel bis zum zweiten Lebensjahr vollständig entwickelt. Der Zahnwechsel beginnt mit dem sechsten/siebten Lebensjahr und ist in der Regel bis zum zehnten/elften Lebensjahr abgeschlossen. Das Erwachsenengebiss umfasst 32 Zähne. Backenzähne werden Molaren genannt. Abb. 3: Querschnitt durch einen Zahn Quelle: Georg Thieme Verlag, Stuttgart Schwegler: Der Mensch, Anatomie und Physiologie, 4. Auflage 2006 27.5 Speiseröhre (Ösophagus) Die Speiseröhre liegt zwischen der Trachea und der Wirbelsäule im Mediastinum (Mittelfellraum: Herz, Ösophagus, Lymphknoten, Aorta und Nerven befinden sich in ihm). Sie beginnt ca. in Höhe des sechsten Halswirbelkörpers hinter dem Ringknorpel des Kehlkopfes und endet mit dem Eingang in den Magen kurz nach dem Durchtritt durch das Zwerchfell. Der Ösophagus ist ein ca. 22 bis 25 cm langer muskulärer elastischer Schlauch mit längs und quer verlaufenden Muskelfasern, die sich abwechselnd zusammenziehen, sodass eine wellenförmige Bewegung (Peristaltik) entsteht. Oberer und unterer Ösophagussphinkter: Beide Ringmuskeln sind physiologisch angespannt (geschlossen). Der obere Sphinkter erschlafft nach dem Schluckakt, der untere Sphinkter erschlafft nach Ankunft der peristaltischen Welle. 7 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie Lernheft 27 Physiologische Engen: Es gibt drei physiologische Engen des Ösophagus: 1. Ringknorpelenge: vom Übergang des Rachens in den Ösophagus. 2. Bifurkation der Luftröhre, auch Aortenenge genannt: Hier sind viele Lymphknoten ansässig, die anschwellen können. 3. Zwerchfellenge: befindet sich vor der Einmündung in den Magen. Aufgabe des Ösophagus: Beförderung der Nahrung vom Rachen in den Magen. Wandaufbau des Ösophagus von innen nach außen: 1. Mukosa: unverhorntes mehrschichtiges Plattenepithel mit Becherzellen für die Schleimproduktion 2. Submukosa: bindegewebige Verschiebeschicht mit Gefäßen und Nerven 3. Muskularis: innen Ringmuskulatur, außen Längsmuskulatur 4. Adventitia: bindegewebige Umhüllungsschicht Abb. 4: Physiologische Engen der Speiseröhre Quelle: Georg Thieme Verlag, Stuttgart Schwegler: Der Mensch, Anatomie und Physiologie, 4. Auflage 2006 8 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie 27.6 Lernheft 27 Magen (Gaster, Ventriculus) Der Magen ist eine sackartige Erweiterung des Verdauungsschlauches. In ihm wird der Speisebrei (Chymus) verarbeitet. Er liegt im Peritoneum zwischen der Leber und der Milz, vor dem Pankreas im Oberbauch, links der Medianlinie. Nach oben hin wird er durch das Zwerchfell, nach unten hin durch das Colon transversum begrenzt. Bestandteile des Magens: – Kardia (Eingang): Einmündungsstelle des Ösophagus in den Magen – Fundus (Magengrund): seitlich der Kardia – Corpus (Körper): größter Abschnitt des Magens – Antrum (Magenausgang): Vorraum des Magenpförtners – Pylorus (Ringmuskelöffnung): Übergang in den Zwölffingerdarm – kleine/große Kurvatur: Bezeichnung für die innere und äußere Magenkrümmung Aufgaben des Magens: – Mechanische Zerkleinerung der Nahrung durch die Magenperistaltik – chemische Aufspaltung der Eiweiße (durch das Pepsin) – Abtötung von Keimen (durch die Salzsäure (HCl)) – Speicherfunktion (Nahrung) Wandaufbau des Magens von innen nach außen: 1. Mukosa: eine ca. 1 cm dicke Schleimhautschicht als Schutz gegen Selbstandauung. Hormon- und enzymproduzierende Zellen sind zwischengelagert. 2. Submukosa: bindegewebige Verschiebeschicht, in der sich Gefäße und Nerven befinden. 3. Muskularis: Sie besteht aus drei Schichten: quer-, ring-, längsförmig. Diese dreischichtige Muskulatur macht es möglich, dass der Magen sich unterschiedlichen Füllungszuständen anpassen kann. Die Durchmischung der Speisen erfolgt durch peristaltische Kontraktion (Magenmotilität). 4. Serosa: bindegewebige Umhüllungsschicht. 9 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie 27.6.1 Lernheft 27 Mikroskopischer Aufbau der Magenschleimhaut Die Schleimhaut des Magens beherbergt unterschiedliche Zellen mit unterschiedlichen Funktionen. 1. Nebenzellen: Die Nebenzellen produzieren alkalischen Schleim, um die Magenwand vor einer „Selbstandauung“ durch die Magensäure und das Pepsin zu schützen. 2. Belegzellen: Die Belegzellen produzieren Salzsäure (HCl) und Intrinsic-Faktor. Die Salzsäure wandelt die inaktive Vorstufe Pepsinogen in die aktive Form Pepsin um. Pepsin ist für die Eiweißspaltung verantwortlich. HCl denaturiert die Eiweiße, was für die Pepsinwirkung Voraussetzung ist. HCl wandelt außerdem Fe3 zu Fe2 um, damit es im Duodenum und Jejunum resorbiert werden kann. Schließlich wirkt HCl bakterizid. 3. Hauptzellen: Diese Zellen produzieren Pepsinogen, das für die Eiweißspaltung benötigt wird. 4. G-Zellen: In diesen Zellen wird das Gewebshormon Gastrin produziert. Gastrin fördert die Magensaftproduktion, die Magenmotilität und die Magensaftsekretion. Außerdem regt es die Gallenblase und das Pankreas zur Ausschüttung ihrer Sekrete an. 27.6.2 Nervale Steuerung des Magens Sowohl die Sekretion als auch die Kontraktion des Magens wird durch das vegetative Nervensystem gesteuert. Dies erfolgt durch zwei Nervenplexen, die vom Magen bis zum Rektum durchgehend aktiv sind. 1. Meissnerscher Nervenplexus: Es ist ein Nervengeflecht, das unterhalb der Magen- und Darmschleimhaut lokalisiert ist und die Sekretproduktion und Sekretion steuert. 2. Auerbachscher Nervenplexus: Dieses Nervengeflecht ist in der Muskelschicht lokalisiert; es versorgt alle drei Muskelschichten und steuert die Kontraktion. 10 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie 27.6.3 Lernheft 27 Blutversorgung des Magens Unmittelbar nach dem Durchtritt der Aorta abdominalis durch das Zwerchfell ist der Truncus coeliacus mit drei arteriellen Abgängen lokalisiert: 1. Arteria gastrica sinister: versorgt den unteren Teil des Ösophagus und die große Kurvatur durch arkadenförmige Äste. 2. Arteria lienalis: versorgt die Milz. 3. Arteria gastrica dexter: versorgt die kleine Kurvatur. 27.6.4 Regulation der Magensaftproduktion Pro Tag produziert ein Erwachsener ca. 2 bis 3 Liter Magensaft (pH-Wert: 1,0 bis 1,5). Bestandteile des Magensafts sind: Salzsäure, Wasser, Schleim, Pepsin und Elektrolyte. In der Nüchternphase werden nur ca. 5 bis 12 ml HCl-freies Sekret pro Stunde produziert. Die Magentätigkeit lässt sich in drei Phasen gliedern: 1. Nervale Phase: Bei Reichen, Kauen, Schmecken wird der Nervus vagus des Meissnerschen Plexus angeregt. Über die Nervenfasern werden die Magensaftsekretion und die Magenmotilität angeregt (Stress und Ärger bewirken die gleiche Reizung!). 2. Gastrische Phase: Durch den mechanischen Dehnungsreiz (Speisebrei gelangt in den Magen) wird Gastrin freigesetzt. Dies bewirkt die Magensaftsekretion, und die Motilität wird ausgelöst (auch Alkohol und Koffein bewirken eine Gastrinausschüttung!). 3. Intestinale Phase: Gelangt der saure Speisebrei in den Dünndarm, wird das alkalische Milieu des Dünndarms verändert. Sekretin (Gegenspieler des Gastrins) wird freigesetzt. HCl wird gehemmt und die Magenmotilität herabgesetzt. Das Pankreas und die Gallenblase werden zur Ausschüttung ihrer Sekrete angeregt (fettreiche und säurehaltige Speisen hemmen die Magensaftproduktion). 11 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie 27.7 Lernheft 27 Dünndarm Der Dünndarm ist ca. 2 bis 3 m lang und wird in drei Abschnitte unterteilt: 1. Duodenum (Zwölffingerdarm): Das Duodenum ist ca. 25 bis 30 cm lang und liegt retroperitoneal. Es ist an der hinteren Bauchwand verwachsen. Wegen seiner Formgebung wird es auch „duodenales C“ genannt, in das der Kopfteil des Pankreas mündet. Der Ductus choledochus (Gallengang) und der Ductus pancreaticus (Ausführungsgang des Pankreas) münden beide zusammen über die Vatersche Papille in das Duodenum. 2. Jejunum (Leerdarm) 3. Ileum (Krummdarm) Beide Abschnitte gehen ohne Abgrenzung ineinander über. Sie sind an der hinteren Bauchhöhlenwand über Aufhängebändchen befestigt. Lokalisation: Das Jejunum liegt im linken Oberbauch, das Ileum im rechten Unterbauch. Das Ileum wird durch die Ileozökalklappe (Bauhinsche Klappe: ist eine Ventilklappe, die nur in eine Richtung arbeitet) zum Dickdarm abgegrenzt. Im Ileum befinden sich die PeyerPlaques, die zum lymphatischen Gewebe gehören. Aufgaben des Dünndarms: – Aufspaltung der Nahrungsbestandteile – Resorption der Nahrungsbestandteile – Mischen und Weitertransport des Speisebreis – Abwehrfunktion (Peyer-Plaques) Drüsen des Dünndarms: 1. Brunersche Drüsen: Diese Drüsen sind im Duodenum lokalisiert und liegen tief in der Submukosa. Sie produzieren alkalischen Schleim. 2. Lieberkühnsche Drüsen: Diese Drüsen sind im Jejunum und Ileum lokalisiert. Sie produzieren Enzyme, um alle Nahrungsbestandteile, die bis zu diesem Darmabschnitt noch nicht aufgespalten wurden, in Einfachmoleküle zu spalten. Blutversorgung des Dünndarms und des Dickdarms: Die Arteria mesenterica superior und die Arteria mesenterica inferior versorgen den Darm mit arteriellem Blut. Das venöse Blut aus dem Dünndarm wird über das Venensystem der Dünndarmzotten, über die Vena portae, in die Leber geleitet. Es ist sehr nährstoffreich und wird über die Leber sinnvoll reguliert. Wandaufbau des Dünndarms: Insgesamt weist die Resorptionsfläche des Dünndarms ca. 200 qm² auf. Folgende Strukturen sind beteiligt: 12 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie Lernheft 27 Mukosa 1. Kerckring-Falten: Ca. 600 hohe (ca. 1 cm) ringförmige Falten, die zusammen mit der Submukosa ins Darmlumen ragen. 2. Zotten: Hierbei handelt es sich um winzige Ausstülpungen auf den Kerckring-Falten. Jede Zotte enthält Arteriolen, Venolen, Kapillaren und ein zentrales Lymphgefäß für die Resorption von mittel- und langkettigen Fettsäuren. Die anderen aufgespaltenen Nahrungsbestandteile werden über die Kapillaren resorbiert. Sie gelangen über die Vena portae zur Weiterverteilung im Körper in die Leber. 3. Krypten: Krypten sind tubuläre Senkungen zwischen den Zotten. Sie enthalten Brunersche Drüsen für die Schleimproduktion. 4. Mikrovilli: Mikrovilli sind die Millionen von Fortsätzen der Enterozyten (Darmzellen). Es sind Ausstülpungen der Plasmamembran. Submukosa: Sie besteht aus einer bindegewebigen Verschiebeschicht. Muskularis: Sie besteht aus einer inneren Ring- und einer äußeren Längsmuskulatur Serosa: Sie besteht aus einer bindegewebigen Umhüllungsschicht. Mikroskopischer Aufbau der Dünndarmschleimhaut: Die Dünndarmschleimhaut produziert unterschiedliche Hormone und Enzyme, die an der Nahrungsaufspaltung beteiligt sind. Freisetzungsreiz ist die Dehnung der Dünndarmwand bei Übertritt des sauren Mageninhalts in den Dünndarm. 1. Enterokinase: Dieses Enzym wandelt die Peptidasen Trypsinogen und Chymotrypsinogen zu Trypsin und Chymotrypsin um. 2. Sekretin: Dieses Hormon ist der Gegenspieler des Gastrins. Es hemmt die Magenmotilität und fördert die Gallen- und Pankreassekretion. 3. Serotonin: Dieses Hormon fördert die Weitstellung der Gefäße, um die Resorption der Nahrungsbestandteile zu ermöglichen. 4. Cholezystokinin: Dieses Gewebshormon fördert die Ausschüttung von Galle- und Pankreasenzymen. 13 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie Lernheft 27 Abb. 5: Pfortadersystem Quelle: Georg Thieme Verlag, Stuttgart Schwegler: Der Mensch, Anatomie und Physiologie, 4. Auflage 2006 27.8 Abb. 6 Schnitt durch das Jejunum Das Zusammenwirken von Enzymen und Hormonen bei der Nahrungsaufspaltung Sämtliche Organe des Verdauungstraktes sind an der Aufnahme von Nahrungsbestandteilen beteiligt. Hormone und Enzyme sowie das vegetative Nervensystem steuern diesen Prozess. Die folgende Übersicht zeigt die wichtigsten Funktionen der Nahrungsverwertung. Es ist für Sie als Heilpraktiker(in) sehr wichtig zu wissen, in welchen Schritten die Nahrungsbestandteile Fette, Kohlehydrate und Eiweiße gespalten werden. 14 Duodenum HCl, Salz-, Magensäure Belegzellen Gastrin alkalischer Schleim Sekretin (Gegenspieler von Gastrin) Antrum: G-Zellen Nebenzellen Brunersche Drüsen Intrinsic-Faktor Pepsinogen Hauptzellen Magen Enzyme Ptyalin (Amylase) Zellen Mundhöhle Ort Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie 1. Kephalische Phase: Der Anblick, der Geruch und die Vorstellung von Essen regen die Magensaftsekretion und die Magenmotilität an. 2. Gastrische Phase: Durch den Dehnungsreiz des Magens wird Gastrin freigesetzt. Gastrin fördert die Magensaftsekretion und die Magenmotilität. Der Anblick, der Geruch und die Vorstellung von Essen, Berührung der Nahrung an der Mundschleimhaut. Freisetzungsreiz regt die Gallenblase zur Ausschüttung der Galle an setzt die Magenmotilität herab 15 fördert HCO3 (Bikarbonat) Fette (Resorptionsort von Fetten: Jejunum, Ileum) hemmt die Bildung von HCl Polypeptide in Oligopeptide Eiweiße (Resorptionsort von Aminosäuren: Jejunum, Anfang Ileum) 3. Intestinale Phase: saurer Mageninhalt, Dehnungsreiz des Duodenums, fette Speisen Polysaccharide in Disaccharide Kohlehydrate (Resorptionsort von Einfachzuckern: Duodenum, Anfang Jejunum) fördert die Produktion von alkalischem Schleim schützt die Magenwand vor Selbstandauung Gewebshormon, das die Magenmotilität und die Magensaftsekretion fördert bindet Vitamin B12 im Dünndarm HCl wandelt Fe3 in Fe2 um Pepsinwirkung Voraussetzung für HCl denaturiert Eiweiß HCl aktiviert Pepsinogen zu Pepsin spaltet Eiweiße produziert durch die Glandula parotis Beschreibung Lernheft 27 eigene Darstellung Lieberkühnsche Drüsen: Dünndarm, Jejunum, Ileum, Quelle: exokrine Zellen Zellen Pankreas Gallenblase Ort inaktive Vorstufe des Enzyms zur Eiweißspaltung Chymotrypsinogen Maltasen Saccherase Laktase Glukosidasen: Peptidasen Glukose, Glukose Glukose, Fruktose Glukose, Galaktose inaktive Vorstufe des Enzyms zur Eiweißspaltung Trypsinogen Dipeptide in Aminosäuren Oligopeptide in Dipeptide inaktive Vorstufe des Enzyms zur Fettspaltung Lipase Lipasen Oligopeptide in Dipeptide Enzym zur Kohlehydratspaltung Alpha-Amylase Eiweiße (Resorptionsort von Aminosäuren: Jejunum, Anfang Ileum) wird benötigt, da Enzyme nur im alkalischen Milieu wirken Di-Saccharide in Monosaccharide Kohlehydrate (Resorptionsort von Einfachzuckern: Duodenum, Anfang Jejunum) HCO3 (Bikarbonat) die Wirkung von Lipasen Voraussetzung für emulgiert Fette regt das Pankreas und die Gallenblase zur Ausschüttung an Cholezystokinin Gallensäure wandelt Trypsinogen, Chymotrypsinogen in Trypsin und Chrymotrypsin um; fungiert als Aktivator Beschreibung Enterokinase Enzyme Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie Fettsäuren, Glycerin Fettsäuren, Glycerin unterstützt Fette (Resorptionsort von Fetten: Jejunum, Ileum) Freisetzungsreiz 16 Lernheft 27 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie Lernheft 27 27.9 Dickdarm (Intestinum crassum) und Enddarm (Rektum) 27.9.1 Der Dickdarm Der Dickdarm hat eine Länge von ca. 1,5 m und wird in zwei Abschnitte unterteilt: 1. Blinddarm (Coecum) mit dem Appendix vermiformis, dem Wurmfortsatz. Er ist der Abschnitt mit dem weitesten Durchmesser (ca. 7 cm), aber auch der kürzeste Abschnitt. Der Appendix vermiformis hat eine Länge von 2 bis maximal 20 cm. Er ist angehäuft mit lymphatischem Gewebe und dient somit der körpereigenen Abwehr. 2. Grimmdarm (Colon). Das Colon hat eine Länge von ca. 1,3 m und lässt sich in vier Abschnitte unterteilen: Colon ascendens: Colon transversum: Colon descendesns: Colon sigmoideum (Sigma): Es beginnt oberhalb der Bauhinschen Klappe und steigt an der rechten Bauchwand auf. Es ist retroperitonial lokalisiert. Es ist aufgehängt rechts an der Flexura hepatica, links an der Flexura linealis und liegt intraperitonial. Es steigt an der linken Bauchwand ab und liegt retroperitoneal. Es beginnt an der linken Beckenschaufel und verlässt den Bauchraum nach caudal. Aufgaben des Dickdarms – Resorption von Wasser und Elektrolyten – Eindicken des Stuhls auf ca. 30 % seines Volumens – Durch ansässige Bakterien werden unverdaute Nahrungsbestandteile (Eiweiße, Kohlehydrate) weiter zersetzt durch Fäulnis- und Gärungsprozesse. – Bildung von Vitamin K mit den Darmbakterien (Escherichia coli) Wandaufbau des Dickdarms 1. Mukosa: Die Mukosa besteht aus einer zylindrischen Epithelschicht mit Bürstensaum. Kleine schlauchförmige Krypten mit Becherzellen für die Produktion von Schleim und Sekret sind in ihr eingelassen sowie Epithelzellen für die Rückresorption von Wasser und Elektrolyten. 2. Submukosa: Sie besteht aus einer bindegewebigen Verschiebeschicht. 17 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie 3. Lernheft 27 Muskularis: Die Muskelschicht besteht aus einer Längs- und einer Ringmuskulatur. Durch diese Art von Muskulatur entstehen zum einen Taenien und zum anderen Haustren. Taenien sind die verstärkten Längsmuskeln, die das Darmrohr nicht komplett umhüllen, sondern es zu drei Streifen zusammenfassen. Sichtbar erscheint es wie äußere Bänder entlang des Dickdarms. Haustren sind keine fixen Einbuchtungen, sondern ergeben sich aus der Kontraktion der Ringmuskulatur. Sie bewegen sich mit der peristaltischen Welle, um den Stuhl in Richtung Rektum zu transportieren. 4. Serosa: Sie besteht aus einer bindegewebigen Umhüllungsschicht. Abb. 7: Abschnitte des Dickdarms Quelle: Georg Thieme Verlag, Stuttgart Schwegler: Der Mensch, Anatomie und Physiologie, 4. Auflage 2006 27.9.2 Abb. 8: Der Blinddarm Enddarm Der Enddarm ist der letzte Abschnitt des Darms. Er ist nur am oberen Ende mit dem Peritoneum in Kontakt, der weitere Teil verlässt den Bauchraum kaudal und liegt extraperitoneal. Der Enddarm ist ca. 15 bis 20 cm lang und endet mit dem Anus, dem Schließmuskel. 18 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie Lernheft 27 Die Ampulle Die Ampulle ist der obere Bereich des Rektums. Sie ist in dicke Schleimhaut gelegt und speichert den Stuhl vor der Ausscheidung. Unterhalb der Schleimhaut liegt ein dichtes venöses Geflecht, der Hämorrhoidalplexus. Er ist ein arteriovenöser Schwellkörper, der den Analkanal von innen verschließt und der Feinkontinenz dient (Arteria rectalis superior, Vena rectalis superior). Aufgabe des Enddarms – Speicherung und Ausscheidung des Stuhls Wandaufbau des Enddarms 1. Mukosa: Sie besteht aus einer Epithelschicht mit Becherzellen für die Schleimproduktion, die zunehmend in Haut übergeht. 2. Submukosa: Sie besteht aus einer bindegewebigen Verschiebeschicht mit Hämorrhoidalplexus. 3. Muskularis: Taenien und Haustren sind in diesem Bereich aufgehoben. Innen ist eine glatte Muskulatur, außen eine quer gestreifte Muskulatur. Das Gefäßnetz bildet einen zusätzlichen Verschluss. 4. Serosa: Sie besteht aus einer bindegewebigen Umhüllungsschicht. 27.9.3 Darmbakterien und Darmgase Im Gegensatz zum Dünndarm ist der Dickdarm reich an Bakterien (hier ist kein HCl mehr vorhanden). Überwiegend Escherichia-coli-Bakterien sind für die Zersetzung von noch vorhandenen Nahrungsbestandteilen (Zellulose und Eiweiße) verantwortlich. Auf einem Gramm Fäzes (Stuhl) sind ca. 10 Milliarden Bakterien angesiedelt. Darmbakterien sind auch an der Bildung von Vitamin K beteiligt. Dieses Vitamin wird von der Leber benötigt, um Gerinnungsfaktoren zu bilden. Darmgase (Flatus) Ca. 1 Liter Darmgase produziert der Mensch täglich. 200 Gramm können resorbiert werden, der Rest muss entweichen. Bestandteile des Stuhls – verstoffwechselte Nahrungsreste – Bakterien – abgeschilferte Epithelzellen der Darmschleimhaut – Schleim – Wasser 19 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie – Gärungs- und Fäulnisprodukte – Sterkobilin (brauner Farbstoff) – fettlösliche Giftstoffe (Abbauprodukte aus der Leber) – Produkte der Verdauungsorgane Abb. 9: Rektum und Anus Quelle: Georg Thieme Verlag, Stuttgart Schwegler: Der Mensch, Anatomie und Physiologie, 4. Auflage 2006 27.10 Lernheft 27 Die nervale Steuerung des gesamten Magen-Darm-Traktes Die nervale Steuerung erfolgt über das vegetative Nervensystem. Sympathikus und Parasympathikus wirken lediglich modulierend auf das Darmnervensystem. Der Parasympathikus fördert Motilität und Sekretion. Der Sympathikus übt einen hemmenden Einfluss aus; er führt zu einer Abnahme der Durchblutung, steigert jedoch den Tonus aller gastrointestinalen Sphinktren. Parasympathische Fasern des Hirnstamms innervieren die Ohrspeicheldrüse (Nervus glossopharyngeus), die Unterkiefer- und die Unterzungendrüse (Nervus facialis), Ösophagus, Magen, Dünndarm, den proximalen Abschnitt des Dickdarms, Gallenblase, Leber und Pankreas. Die parasympathischen Fasern aus dem Sakralabschnitt des Rückenmarks versorgen Colon descendens, Signum, Rektum und die Analregion. Sowohl in der Mukosa als auch in der Muskularis sind die Nervenfasern in Form von vegetativen Nervenplexen „eingelassen“. 20 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie 27.11 Lernheft 27 Das Bauchfell (Peritoneum) In der Bauchhöhle und zwischen den Eingeweiden befindet sich das Peritoneum. Es besteht aus zwei Blättern, dem viszeralen und dem parietalen Blatt. Zwischen diesen beiden Blättern befindet sich eine seröse Flüssigkeit, um Reibungsprozesse bei Bewegung zu vermeiden. Außerdem befinden sich dort Aufhängebänder mit Blut- und Lymphgefäßen sowie Nervenbahnen. Diese befestigen einige innere Organe an der hinteren Bauchwand: 1. Mesenterum: befestigt das Jejunum und das Ileum. 2. Mesocolon: befestigt das Colon sigmoideum. 3. Mesogastrium: befestigt den Magen. Aufgabe des Peritoneums – Ermöglichen der Verschieblichkeit der inneren Organe ohne Reibung – Flüssigkeitsschicht verhindert, dass sich ineinander grenzende Flächen voneinander abheben (durch Vakuumfunktion). Organe mit retroperitonealer Lage: – Duodenum, Colon ascendens, Colon descendens, Enddarm, Nieren, Bauchaorta, Harnblase, Harnleiter, Vena cava inferior, Pankreas Organe mit intraperitonealer Lage: Magen, Leber, Milz, Jejunum, Ileum, Colon transversum, Sigma Abb. 10: Peritonealhöhle Quelle: Georg Thieme Verlag, Stuttgart Schwegler: Der Mensch, Anatomie und Physiologie, 4. Auflage 2006 21 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie 27.12 Lernheft 27 Die Bauchspeicheldrüse (Pankreas) Das Pankreas ist ein ca. 15 bis 20 cm langes und ca. 80 Gramm schweres Organ. Es wird in drei Teile unterteilt: Caput, Corpus und Cauda. Es ist retroperitoneal ungefähr auf der Höhe des zweiten Lendenwirbels lokalisiert. Hinter dem Pankreas sind die Bauchaorta, die Vena cava inferior und die Wirbelsäule lokalisiert. Vorne wird das Pankreas durch das Peritoneum und den Magen begrenzt. Der Kopf des Pankreas befindet sich im duonenalen C, der Schwanz grenzt an den Milzhilus. Aufgaben des Pankreas – Produktion von Insulin, Glukagon, Somatostatin (endokrine Funktion) – Produktion von Verdauungsenzymen: Alpha-Amylase (Kohlehydrataufspaltung), Lipase (Fettaufspaltung), Trypsinogen, Chymotrypsinogen (Eiweißaufspaltung) Anatomie des Pankreas Der Pankreasgang (Ductus pancreaticus) zieht mittig durch das gesamte Pankreas und mündet mit dem Ductus choledochus in der Vaterschen Papille im Duodenum exokrine Sekretion. Die Langerhans-Zellen befinden sich zwischen den Drüsenlappen inselartig über das gesamte Organ verteilt. Die Langerhans-Inseln produzieren Hormone und werden in drei Zelltypen unterteilt: A-Zellen: Glukagonproduktion B-Zellen: Insulinproduktion D-Zellen: Somatostatinproduktion Abb. 11: Inselorgan im Pankreasschwanz Quelle: Georg Thieme Verlag, Stuttgart Schwegler: Der Mensch, Anatomie und Physiologie, 4. Auflage 2006 Regulation der Enzymproduktion 1. Nervale Phase: Durch Sinneseindrücke wird das Pankreas über den Nervus vagus zur Produktion seiner Verdauungssekrete angeregt. 2. Gastrische Phase: Gastrin fördert die Produktion seiner Verdauungsenzyme. 3. Intestinale Phase: Gelangt der Speisebrei in das Duodenum, so werden aus der Dünndarmschleimhaut Hormone ins Blut gegeben: Sekretin, Cholezystokinin. 22 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie Lernheft 27 Abb. 12: Phasen der Pankreassekretion Quelle: 27.13 Georg Thieme Verlag, Stuttgart Schwegler: Der Mensch, Anatomie und Physiologie, 4. Auflage 2006 Selbstlernaufgaben 1. Welches sind die Aufgaben des Dünndarms? 2. An welchen Stellen des Verdauungssystems werden die Nahrungsbestandteile Kohlehydrate, Eiweiß und Fett resorbiert? 3. Welche Organe liegen retroperitoneal? 4. Wo kommt Pepsin vor, und welche Rolle spielt es? 5. Nennen Sie das Monosaccharid, das im menschlichen Organismus die wichtigste Rolle spielt. 6. Welche Aufgabe erfüllt Kalzium, wenn es sich in den Körperflüssigkeiten befindet? 7. In welchem Organ findet der endgültige Abbau von Fetten in Fettsäuren und Glycerine statt? 8. Wie heißt der Mageneingang, wie heißt der Magenausgang? 9. Welche Muskelschichten kann man in der Magenwand unterscheiden? 10. Was produzieren die Hauptzellen des Magens? 23 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie 27.14 Lernheft 27 Zusammenfassung Der Verdauungstrakt beinhaltet eine Vielzahl von Organen. Er beginnt in der Mundhöhle und endet am Anus. Obwohl jedes dazugehörige Organ (Zunge, Zähne, Ösophagus, Magen, Dünndarm, Dickdarm, Enddarm, Peritoneum, Pankreas) seine eigene Funktion hat, wirken alle genannten Organe sowohl in stofflicher als auch in nervaler Hinsicht zusammen. Bereits beim Gedanken an etwas Essbares beginnt die Produktion der Verdauungsenzyme sowohl in der Mundhöhle als auch im Magen. Wenn der im Magen zerkleinerte Speisebrei in den Dünndarm übertritt, erfolgt die Feinspaltung der Nahrungsbestandteile durch die Pankreasenzyme und die Gallensäure. Bis hin zur Spaltung der Nahrungsbestandteile Kohlehydrate, Eiweiße, Fette in Einfachformen sind diverse Prozesse im Magen und im Dünndarm erforderlich. Einfachbestandteile werden im Dünndarm resorbiert, mittelkettige und langkettige Fettsäuren über das zentrale Lymphsystem der Dünndarmzotten, Einfachzucker und Aminosäuren über die Kapillaren. Über die Pfortader gelangen die Nährstoffe mit dem Blut in die Leber, von wo aus eine sinnvolle Verteilung in den gesamten Organismus erfolgt. 27.15 Hausaufgabe 1. Geben Sie die Nachbarorgane des Magens an. 2. Welche Aufgabe hat der Wurmfortsatz des Blinddarms? 3. Geben Sie jeweils die obere und die untere Begrenzung des Nasen-, Mund- und Kehlkopf-Rachen-Raumes an. 4. Was sind Enzyme? Was sind Fermente? 5. Welche Aufgaben übernimmt der Sympathikus bei der Magenmotilität, welche der Parasympathikus? 24 Verdauungssystem – Anatomie/Physiologie 27.16 Lernheft 27 Lösungen zu den Selbstlernaufgaben 1. Aufspaltung der Nahrungsbestandteile, Resorption der Nahrungsbestandteile, Mischen und Weitertransport des Speisebreis, Abwehrfunktion (Peyer-Plaques) 2. Kohlehydrate: Duodenum, Anfang Jejunum; Fette und Eiweiße: Jejunum, Ileum 3. Duodenum, Colon ascendens, Colon descendens, Enddarm, Nieren, Bauchaorta, Harnblase, Harnleiter, Vena cava inferior, Pankreas 4. Es kommt im Magen vor und spaltet Polypeptide in Oligopeptide. 5. Glukose 6. Kalzium ist bei der normalen Nerven- und Muskeltätigkeit mitbeteiligt. Es wirkt bei der Blutgerinnung (gefäßabdichtend) und spielt bei der Muskelkontraktion eine Rolle. 7. Im Dünndarm 8. Kardia, Pylorus 9. Innen: quer gestreifte Muskulatur, Mitte: Ringmuskulatur, außen: Längsmuskulatur 10. Pepsinogen, das durch HCl zu Pepsin aktiviert wird. Pepsin wird für die Eiweißspaltung benötigt. 25
