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Physiologie
Prof. SMEKAL
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Stefan ULREICH
Magen/Darm-Trakt
10, Der Magen/Darm-Trakt
Weg der Nahrung:
Zunge-Speiseröhre-Magen-Zwölffingerdarm-Leber-Dünndarm-Dickdarm-BlinddarmEnddarm-After
Aufgaben des Speichels:
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Lösungsmittel für eine Teil der Nahrungsstoffe
Schmierstoffe (Mucine) erleichtern das Kauen und Schlucken
feuchtet die Mundhöhle an (Spülung von Mund und Zähnen, Säuberung,
Desinfektion)
enthält: Lypozym und Peroxidase (Stoffe der unspezifischen Abwehr), Immunglobulin
(IgA=>spezifische humorale Abwehr) und hat damit antivirale und antibakterielle
Eigenschaften
Verdauungsenzyme:  - Amylase (Kohlenhydratverdauung)
bei Säuglingen: Lippen werden beim Saugen an Brustwarze abgedichtet
Enzyme des Speichels
 - Amylase (auch Ptyalin)
Die Bildung erfolgt in der Ohrspeicheldrüse.
Speichelamylase würde ausreichen um gesamte Stärke in der Nahrung zu verdauen, doch sie
wird bald nach Berührung mit Bissen durch ph-Wert des Magensaftes inaktiviert.
Die Stärkeverdauung erfolgt vor allem im Dünndarm.
Hauptaufgabe: orale Reinigung & Abbau von Nahrungsresten im Mund
nichtspezifische Lipasen
Werden gebildet in den Zungendrüsen
Werden mit dem Speichel verschluckt und sind (besonders für Säuglinge) wichtig für
Verdauung von Milchfetten im Magen
Die Speiseröhre (Ösophagus)
Das obere Ende des Ösophagus bildet zusammen mit der Kehlkopfmuskulatur den oberen
Ösophagussphinkter.
Das untere Ende des Ösophagus mündet an der Kardia in den Magen, wo die
Ringmuskelschicht tonisch kontrahiert ist und so den unteren Ösophagussphinkter bildet.
Die Ösophagussphinkter stehen normalerweise also unter tonischer Spannung
>> die Ringmuskulatur der dazwischen-liegenden Speiseröhrenanteile ist für gewöhnlich
erschlafft.
Motorisch innerveniert wird die Speiseröhre von Parasympathikus und Sympathikus.
Die motorische Aktivität des Ösophagus wird durch das Schlucken eines Speisebissens in
Gang gesetzt
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Magen/Darm-Trakt
>> die Dehnung der oberen Speiseröhrenwand löst eine Kontraktionsweile (primäre
Peristaltik) aus
>> pflanzt sich über den gesamte Ösophagus fort.
Eine Dehnung weiter unten gelegener Wandabschnitte löst dann, ebenso wie eine chemische
Reizung der Schleimhaut, unter Umständen sekundäre peristaltische Wellen aus.
Beim Schluckakt sind gewöhnlich beide Arten der Peristaltik beteiligt:
 primäre Peristaltik setzt das Schlucken des Bissens in Gang
 sekundäre Peristaltik hält dann solange an, bis er den Magen erreicht hat.
Der Magen
Anatomische & funktionelle Abschnitte des Magens
Neben der anatomischen Einteilung des Magens wird
noch funktionell eingeteilt:
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proximaler Magen
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distaler Magen
Der proximale Magen
Besteht aus:
Magenfundus und dem proximalen Anteil des
Magenkorpus
Funktion:
 Speicher für die aufgenommene Nahrung
 durch niedrigen, konstanten Druck werden
‚Flüssigkeiten immer dann, wenn der Pylorus geöffnet ist, ins Duodenum
(Zwölffingerdarm) getrieben.
Der distale Magen
Besteht aus:
größtem Teil des Korpus, das Antrum und den Pylorus
Funktion:
 Durchmischung, Homogenisierung und Emulgierung des Mageninhaltes.
 peristaltische Kontraktionen:
Schrittmacherzentrum hoch oben an der großen Kurvatur
>> Ausbreitung über Corpus und Antrum in Richtung Pylorus
Die Hauptaufgaben des Magens
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Zermahlen der festen Nahrung
mechanische Emulgierung von Fetten und Andauung der Nahrungsproteine, wobei aus
dem Nahrungsbissen eine Suspension (chymos = Speisebrei) entsteht
Sekretion von Magenschleim: durch Nebenzellen (im gesamten Magen)
> von Ephitelzellen des Magens wird auch Bikarbonat gebildet (Schutz der
Magenwand von Salzsäure)
Sekretion anderer Inhaltsstoffe
Salzsäure: durch Belegzellen
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Magen/Darm-Trakt
Pepsinogene: durch Hauptzellen (inaktive Vorstufe der Pepsine) >>
Proteinverdauung
Intrinsic Factor: wichtig für Aufnahme von Vitamin B12 (Bildung roter Blutkörperchen)
Gastrin
bewirken eine Förderung der Magensaftsekretion des Magens
ausgewirkt durch Dehnung des Magens, von Eiweiß, Röstprodukten, Koffein, Alkohol
Der Magenschleim
Problem:
es besteht die Gefahr, dass Pepsine wegen Salzsäure proteolisch wirken
>> Selbstverdauung des Magenepithels
Schutz durch zähen Schleim des Magens = dicke Schicht, der vom Oberflächenepithel selbst
sezerniert wird.
Obwohl Pepsin die Mucine des Schleims in Anwesenheit von HCI spalten kann, bleibt dies
meist auf die oberste Schicht des Schleims beschränkt
>> die tieferen Schichten mit dem ebenfalls von den Epithelzellen sezernierten Bicarbonat
können die Salzsäure abpuffern.
Es existiert also ein H+ Gradient quer durch die Schleimschicht, von stark sauer auf der
Lumenseite bis leicht alkalisch auf der Epitheloberfläche.
Steuerung der Magensaft-Sekretion
erfolgt in 3 Phasen:
 kephale Phase
 gastrische Phase
 intestinale Phase
Kephale Phase
Während der kephalen Phase wird die Magensekretion durch parasympathische Vagusfasern
stimuliert.
Auslösung durch:
 mit dem Essen verbundene Reize (Geschmack, Geruch)
 Glucosemangel im Gehirn (Hunger)
>> Sekretion von Magensäure
 durch die Freisetzung von Acetylcholin
 durch die Ausschüttung von Gastrin
Gastrische Phase
Aufrechterhaltung der Magensaftsekretion durch
 Dehnung der Magenwand
 Mageninhalt (Gastrin)
Inhaltsstoffe lösen vermehrte Sekretion von Gastrin vor allem aus den Pylorusdrüsen
aus
Intestinale Phase
Weitere Aufrechterhaltung der Magensaftsekretion:
Weil Mageninhalt in den Zwölffinger-Darm entleert wird
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Magen/Darm-Trakt
Der Dünndarm
Im Dünndarm wird der Nahrungsbrei mit Sekreten der
Schleimhautzellen, Pankreassaft und Galle durchmischt.
>> die im Mund und Magen begonnene Verdauung wird nun im
Dünndarm vervollständigt.
>> Verdauungsprodukte und Vitamine werden resorbiert.
Die Säfte des Dünndarms
Dünndarm ist der Hauptort der Verdauung und Absorption von
Nährstoffen, Vitaminen, anorganischen Salzen und Wasser.
Seine Oberfläche ist durch Ringfalten, Darmzotten und Mikrovilli
der Ephitelzellen im Vergleich zu einem zylindrischen Rohr
gleichen Durchmessers enorm vergrößert.
Ca. 8-9 l Wasser mit Elektrolyten werden täglich absorbiert
(Getränke, Nahrung, Drüsensekret).
Die Darmbewegung
1. Segmentationsbewegungen
= segmentweise Kontraktionen des Dünndarms
2. Pendelbewegung
= Wellenbewegungen der glatten Darmmuskulatur
> Segmente verkürzen und verlängern sich.
Stück des Darminhalts wird analwärts gequetscht, die Welle gleitet nun über den
Inhalt, wobei ein Teil des Breis wieder zurückgedrückt wird (Durchmischung des
Breis)
3. Peristaltische Bewegungen
= fortgeleitete Darmkontraktion, durch Dehnung der Darmwand ausgelöst
Die Rezeptoren für diesen Reflex liegen wahrscheinlich in der Schleimhaut (nach
ihrer Entfernung erlischt die Peristaltik)
4. Rezeptoren für diesen Reiz liegen wahrscheinlich in der Schleimhaut
5. Mucosa-(/Schleimhaut-) Bewegung:
= Schleimhaut selbst bewegt sich ständig (Längs- und Querfaltung)
6. Zottenbewegung
= Während der Verdauung sind die Zotten in ständiger Bewegung
Verdauung und Absorption
Verdauung der Kohlenhydrate
Kohlenhydrate:
~300g/Tag mit Nahrung aufgenommen
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Polysaccharide (64% Stärke, 0.5% Glycogen)
Disaccharide (26% Rohrzucker (=Saccharose), 6,5% Milchzucker
(=Lactose))
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Magen/Darm-Trakt
Monosacharide (3%, vor allem Fructose)
Nach Hydrolyse entstehen drei Monosaccharide:
Glucose 80%
Fructose 14%
Galactose 5%
„Speicheldrüsen- Amylase“
Im Magen wird die Kohlenhydrate-Verdauung unterbrochen.
Sie setzt erst wieder ein, wenn der Speisebrei (Chymus) ins Duodenum übertritt und dort mit
den Sekreten von Pankreas und Darm gemischt wird.
Die  - Amylase des Pankreassaftes zerlegt Stärke
Im Gegensatz zu Pflanzenfressern kann der Mensch Cellulose kaum spalten und verdauen
(Ballaststoffe)
Die Oligosaccharide werden in der Schleimhaut des Dünndarms zu Einfachzucker (Glucose,
Galactose & Fructose) gespalten und werden durch Transportproteine ins Zellinnere
geschafft.
Verdauung der Proteine
1. Magen: 1. Station der Eiweß-Verdauung:
Nahrungseiweiß wird durch die Salzsäure denaturiert und durch Pepsine gespalten.
2. Im Zwölffingerdarm (Duodenum) übernehmen die Pankreas- und DünndarmProteasen (Trypsin und Chymotrypsin) die Eiweiß-Verdauung.
ad Trypsin & Chymotrypsin:
 Sind Enzyme, die an bestimmten Stellen in der Mitte der Kette der Proteine
angreifen >> dabei entstehen Di-, Tri- und größere Oligopeptide, aber nur wenig
freie Aminosäuren.
 Beide werden als inaktive Vorstufen (Trypsinogen und Chymotrypsinogen)
produziert (deshalb keine Selbstverdauung des Pankreas!)
Trypsinogen wir durch Enzyme in der Schleimhaut des Zwölffingerdarms
aktiviert.
Das Trypsin aktiviert nun das Chymotrypsinogen
3. Der letzte Schritt ist die Freisetzung der chemischen Grundbausteine (=Aminosäuren)
und erfolgt durch die Oligopeptidasen der Dünndarm-Schleimhaut.
Verdauung der Fette
Das Problem ist die schlechte Wasserlöslichkeit.
Die Fettverdauung beginnt im Magen durch nichtspezifische Lipase (aus Zungengrunddrüse).
Die weitere Verdauung wird im Duodenum mit Pankreaslipase, Phospholipase A2 fortgesetzt.
In der Leber produzierte Gallensalze sind auch für Fettverdauung essentiell >> sie fördern
Fettemulgierung (Das Löslich-Machen von Fetten) und bringen sie in eine chemische Form,
die für die Resorption durch die Schleimhautzellen des Darms notwendig ist.
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Magen/Darm-Trakt
Die Bauchspeicheldrüse (Pankreas)
Der Pankreassaft
Die Bauchspeicheldrüse produziert den Saft im exokrinen
Teil (Meissner’sche Drüsen) ~ 2 l/Tag
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Die wichtigsten Bestandteile:
Das Pankreassekret enthält für jeden Nährstoff wichtige
Verdauungsenzyme:
 - Amylase: Kohlenhydrate
Dünndarm-Proteasen: Eiweiß
Pankreaslipase: Fett
Der Saft ist besonders reich an Bicarbonat >> er ist alkalisch und neutralisiert die Salzsäure
des Magens.
Die Leber
Die Leber wiegt beim Erwachsenen zwischen 1,2 – 2 kg.
Sie hat 2 Lappen, wobei der linke kleiner ist als der rechte.
Sie liegt unter der rechten Zwerchfellhälfte im Oberbauch
Die Leber enthält das nährstoffreiche, venöse Blut aus dem Bauchraum über die Pfortader.
Die Leber erhält aus dem Bauchraum über die Pfortader das venöse, nährstoffreiche Blut. Die
Pfortader sammelt also das nährstoffreiche Blut aus Magen, Milz, Dünndarm, Dickdarm).
Dieses Blut wird gefiltert und auf eventuelle Gifte untersucht.
Sofort nach dem Eintritt in die Leber teilt sich die Pfortader in einen rechten und linken Ast
>> dann weitere Aufteilung in portalen Gefäßbaum der Leber.
Zur ausreichenden Versorgung des Eigenapparates der Leber führt zusätzlich die Leberarterie
sauerstoffreiches, arterielles Blut aus der Bauchaorta heran.
Die kleinste funktionelle Einheit der Leber sind die Leberläppchen (Lobuli). Davon gibt es ca.
1 – 1,5 Mio.
Diese Lobuli werden von den Ästen der Pfortader und der Leberarterie durchzogen. In den
sog. Sinusoiden mischt sich venöses Pfortaderblut mit arteriellem Blut der Leberarterie.
Die Leberläppchen werden auch auch vom Lebergallengang durchzogen.
Die einzelnen zentralen Lebervenen vereinigen sich zu Lebervenen (3-4 große
Venenstämme).
Das gefilterte Blut fließt über diese Lebervenen direkt in die untere Hohlvene.
Die wichtigsten Aufgaben der Leber
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Blutbildung beim Fetus bis zum 7. Monat
Wichtig zur Bildung des Aminosäurepools
Bildung von Harnstoff (Entgiftung)
Aufbau des Speicherkohlenhydrats Glykogen durch andere Stoffe/Säuren aus
Aminosäuren oder durch Abbau von KH
Synthese und Abbau der Lipoproteine
Abbau und Ausscheidung des Blutfarbstoffs in Form von Bilirubin
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Magen/Darm-Trakt
Synthese von Gallensäure
Überführung von Fremdstoffen in wasserlösliche Form
Funktion bei der Blutgerinnung
Regulierung des Säure-Basen Haushaltes
Fresszellen Phagozythose (Bakterien sowie körperfremde Zellbestandteile)
Regulierung von Spurenelement- und Vitaminstoffwechsel
Gallengänge
Die kleinen Gallengänge der Läppchen vereinigen sich zu größeren und sammeln die, in den
Leberzellen produzierte Galle.
Die intrahepatischen Gallengänge vereinigen sich zu dem großen Gallengang.
Die Gallenblase dient als Reservoir für die Gallenflüssigkeit.
Sie ist direkt mit dem großen Gallengang verbunden.
Über die winzigen Gallenkanälchen fließt sie also in immer dicker werdende Röhrchen und
gelangt in die Gallenblase, wo sie normalerweise eingedickt und somit konzentriert wird.
Durch einen hormonellen Reiz entspeichert sich die Gallenblase in dem Augenblick, in dem
fetthaltiger Speisebrei in den Zwölffingerdarm gelangt.
Der große Gallengang mündet zusammen mit dem großen Gang der Bauchspeicheldrüse in
den Zwölffingerdarm.
Die Galle, ein Sekret der Leber
Sie wird also in den Leberzellen gebildet.
Die Galle dient der Verdauung der Fette.
Tagesproduktion: 0,7-1,7 Liter
Die Gallenflüssigkeit hat drei Hauptbestandteile:
 Gallenfarbstoffe & Bilirubin
 Cholesterin
 Gallensäuren
ad Gallensäuren:
Sie haben eine wichtige Funktion bei der Aufnahme von Fetten aus dem Darm
>> Sie verändern zusammen mit Cholesterin und Lecithin die chemische Struktur von
Fetten (Fette nicht wasserlöslich)
>> bessere Aufnahme der Fette aus dem Darm
>> Nach Aufnahme der Fette aus dem Darm werden sie wieder freigesetzt und im
letzten Teil des Zwölffingerdarms wieder resorbiert.
Gallenfarbstoffe
Sie entstehen beim Hämoglobinabbau
Zwischenprodukt: Bilirubin
>> gelangt in die Leber und wird dort in die eigentliche Gallenfarbstoffe umgewandelt
>> diese werden im Stuhl ausgeschieden (färbt Stuhl braun)
Bei Störungen der Leberfunktion kann es zu erhöhtem Bilirubinspiegel kommen und
Gelbsucht tritt auf (Gelbfärbung der Augenbindehaut und später der Haut)
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Magen/Darm-Trakt
Der Dickdarm
Der Dickdarm ist 1–1,5 m lang und schließt im Bereich des Blinddarms an den Dünndarm an.
Er beginnt im Unterbauch und wandert dann von Dünndarm => Blinddarm => Dickdarm =>
Mastdarm => Anus
Funktionen des Dickdarmes und des Mastdarmes
Dick- und Mastdarm haben die hauptsächliche Aufgabe, dem Speisebrei die Flüssigkeit,
Mineralsalze und Spurenelemente zu entziehen und die Ausscheidung der Ballaststoffe
vorzubereiten.
Weiters werden auch Giftstoffe im Dickdarm ausgeschieden, welche sich in den
Ballaststoffen der Nahrungsreste einlagern und so den Körper verlassen können. Aus diesem
Grund ist eine ausreichende Ballaststoffaufnahme sehr wichtig.
Für diese Entgiftungsfunktion ist Bakterienflora von großer Bedeutung.
Dickdarmbakterien synthetisieren aber auch Vitamin K (Blutgerinnung)
Auch große Mengen B- und T- Lymphozyten (wichtige immunologische Funktion) befinden
sich im Dickdarm.
All jene Stoffe, die der Körper nicht verdauen und gebrauchen kann, gelangen in den Kot.
Der Anus kontrolliert durch den unwillkürlichen innere Schließmuskel und den willkürlichen
äußeren Schließmuskel die Stuhlentleerung aus dem Mastdarm.
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