Verdauung - mehrke.de

Verdauung Ernährung Der Magen- Darmtrakt Dr. G. Mehrke

1

Aufgaben das Gastrointestinal(GI)trakts Wozu Ernährung ? • Der Körper benötigt zur Erhaltung seiner Strukturen einen ständigen Zufluss von freier Energie, die er in Form von Nahrungsstoffen, wie Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen zu sich nimmt. • Alle Körperstrukturen unterliegen einem Umsatz, d.h. sie müssen ständig erneuert werden, um funktionsfähig zu bleiben. Metabolismus

• Dies gilt insbesondere für die Körperproteine, die an allen Regulationsprozessen beteiligt sind. • Nahrungsaufnahme und Verdauung beliefern somit alle Gewebe mit organischen Substanzen, die als Körperbausteine oder

Energieträger fungieren (insbesondere Monosaccharide, Lipide und Aminosäuren), sowie mit Mineralstoffen, Spurenelementen und Vitaminen (für katalytische Prozesse) und Wasser.

Dr. G. Mehrke

2

Aufgaben das Gastrointestinaltrakts • Aufspaltung der Nahrung mechanisch und chemisch in die organischen Bausteine und in wässrige Lösung bringen.

• Absorption: Die organischen Substanzen, wie Stärke, Proteine oder Triglyceride müssen ins Blut übertreten. • Diese Bausteine sind von der gewaltigen Darmorberfläche (Größenordnung 100 m2) absorbierbar und haben (anders als Proteine) keine Artspezifität (sie wirken nicht als Antigene). • Nicht Verwertbares muss wieder ausgeschieden werden. • Der Körper ist vor Infektionen zu schützen • Da die Nahrungsaufnahme rascher erfolgt als die Verdauung, sind Speicher erforderlich (z.B. der proximale Magen). • Die Verdauungsprozesse dürfen hierbei nicht das organische Material der Verdauungstraktes und seiner Drüsen angreifen (keine Selbstverdauung). G. Mehrke • Die Prozesse müssenDr.auf die Art und Menge der zugeführten Nahrung3 abgestimmt und koordiniert werden.

Der Gastrointestinaltrakt Mundhöhle

Proximaler Magen Magen Distaler Magen Doudenum

Dünndarm

Jejunum und Ileum Dickdarm

Dickdarm

Enddarm Dr. G. Mehrke

4

Verdauungs system

Dr. G. Mehrke

5

Nahrungsaufnahme • Kauen, Einspeicheln und Formung des Bissens (des Bolus): Willkürmotorik mit Feinabstimmung der Tätigkeit von Zunge und Backen, welche die Nahrung zwischen den Zähnen hält. • Schlucken der Nahrung: Durch einen willkürlichen Vorgang, das nach hinten fortschreitendes Anpressen der Zunge an den Gaumen schiebt den gleitfähigen Bolus bis zu den Rezeptorstellen am Isthmus faucium des Pharynx, an denen er den unwillkürlichen Vorgang (Schluckreflex) auslöst. • Der Schluckreflex wird im Hirnstamm koordiniert. Efferente Nerven des komplexen Vorgangs sind die Hirnnerven VII, IX, X, XII und der motorische Ast des V, weiters die motorischen Nerven der Atemmunskulatur. Störungen des Schluckreflexes (z.B. Flüssigkeit tritt beim Schlucken aus der Nase aus, Aspiration von Nahrung in die Atemwege) weisen oft auf ZNS-Störungen hin.

Dr. G. Mehrke

6

Die Mundhöhle Ihre Aufgabe ist die Aufnahme und Vorbereitung der Nahrung für die weitere Verdauung im Magen-DarmTrakt. Die Mundhöhle ist mit Schleimhaut ausgekleidet, in deren Oberfläche zahlreiche schleimabsondernde Drüsen eingelassen sind. Speicheldrüsen (1) Ohrspeicheldrüse, (2) Unterkieferspeicheldrüse (3) Unterzungenspeicheldrüse

Dr. G. Mehrke

7

Speichelsekretion: Große Speicheldrüsen bilden serösen oder seromucösen Speichel

• Reflektorisch stimuliert über parasympathische Hirnnerven. • Die Speichelbildung erfolgt durch aktive Sekretion von Ionen (Na+, Cl-, HCO3-) durch die Acini, Wasser folgt osmotisch nach. Im Ausführungsgang: Rückresorption von NaCl, was zu hypotonem, leicht alkalischem Speichel führt • Speichel enthält bakterizide Substanzen (z.B. Lysozym), welche die Mundhöhlenbakterien unter Kontrolle halten. • Fluorid zum Zahnschutz • Ptyalin – Enzym zur Stärkeverdauung Dr. G. Mehrke

8

Wie Nahrung in den GI-Trakt gelangt: der Schluckreflex

Atemweg offen

Nahrungsweg offen

1) Reflektorischer Atemstillstand 2) Abschluss des Pharynx gegen die Nasenhöhle durch den weichen Gaumen, Abschluss gegen die Mundhöhle durch die Zunge 3) Die Glottis (Stimmbandapparat) wird geschlossen unter die Epiglottis gezogen und durch diese abgedeckt. 4) Die Pharynxmuskel treiben den Bolus an den cranialen Sphincter des Ösophagus. Dieser öffnet sich, der Ösophagus nimmt den Bolus auf und transportiert ihn mit einer (oder mehreren) fortlaufenden Kontraktionswellen (Peristaltik) durch die sich öffnende Kardia in den Magen. Danach schließen Dr. G. Mehrke 9 sich beide Sphincteren des Ösophagus.

Die Speiserröhre (Ösophagus) - Der Schluckvorgang Die Peristaltik des Ösophagus ist, im Gegensatz zur myogenen Peristaltik im Magen, nerval gesteuert (quergestreifte Muskulatur in der Speiseröhre, im Gegensatz zu den übrigen Bereichen des Verdauungstrakts mit glatter Muskulatur). Am Ende wird unwillkürlich der untere Speiseröhrenschließmuskel (Ösophagussphinkter) geöffnet. Dr. G. Mehrke

10

Aufbau des GI-Traktes

Dr. G. Mehrke

11

• Der GI-Trakt ist eine „Einstülpung der Außenwelt“ die einen mehrwandigen Schlauch bildet, deren innerste Schicht, die Mucosa, diese „Außenwelt im Inneren des Körpers“ vom Inneren Milieu abgrenzt.

• Die Kontaktfläche ist durch Bildungen der Mucosa auf eine Größenordnung von ca. 200 m2 ausgedehnt. Dr. G. Mehrke

12

4 Schichten •Mukosa

•Submukosa •Muskularis

•Serosa

Dr. G. Mehrke

13

Peritoneum - Bauchfell Das Peritoneum überzieht als Tunica serosa die Oberfläche der meisten Bauchorgane (Peritoneum viscerale) und die Innenseite der Bauchwand (Peritoneum parietale).

Dr. G. Mehrke

14

Eingeweidenervensystem

Dr. G. Mehrke

15

Das intrinsische Nervensystem des GI-Trakts

Das intrinsische Nervensystem („Darmhirn“) umfasst etwa gleichviel Nervenzellen wie das Rückenmark. Die Nervenzellansammlungen bilden ein dichtes Nervenfasergeflecht (Plexus) und erstrecken sich über den gesamten GI-Trakt. • Der Plexus myentericus (Auerbach) liegt zwischen zirkulärer und Längsmuskelschicht. • Der Plexus submucosus (Meissner) liegt in der Submucosa. Dr. G. Mehrke

17

Der GI-Trakt besitzt ein eigenes endokrines System • Einzelne endokrine Zellen, diffus verteilt. • Typische Pyramidenform mit luminaler „Sensorregion“ • Granula an der breiten Basis enthalten Hormone, die ins Interstitium und Blut abgegeben werden, also - endokrin und/oder - parakrin, wirken können.

Diese Hormone sind durchwegs Peptide, welche zusammen mit dem intrinsischen Nervensystem die Bewegungsaktivität (Motilität) und/oder die Sekretion der Verdauungsdrüsen regeln Dr. G. Mehrke

20

Die wichtigsten Peptidhormone des GI-Traktes Secretin Bildung: Duodenum Stimulus: Eintritt von HCl ins Duodenum Wirkung: Sekretion großer Mengen wässrigen Pankreassaftes, reich an HCO3–. Hemmung der Magenentleerung.

Cholecystokinin (CCK) = Pankreozymin (PZ) Bildung: Duodenum bis Ileum Stimulus: Proteine und Fette sowie hohe Osmolalität im Duodenum Wirkung: Erhöhung des Enzymgehalts des Pankreassaftes, Kontraktion der Gallenblase, Hemmung der Magenentleerung.

Gastrin Bildung: Antrum pylori Stimulus: Protein in Nahrung, hoher pH (>1), Vagusaktivität Wirkung: Magensaftsekretion, insbesondere HCl und Pepsinogen.

Gastric inhibitory Peptide (GIP)= Glucosedependent insulinotropic Peptide Bildung: Duodenum, Beginn Jejunum Stimulus: Kohlenhydrate im Dünndarm Wirkung: Hemmung der Magenentleerung, Stimulierung der Insulinsekretion

Motilin Bildung: Duodenum und Jejunum Stimulus: Acetylcholin (Vagus und/oder Plexus myentericus) Wirkung: Massive interdigestive Peristaltik Dr. G. Mehrke

21

Beispiel: Regelung des Magen-pH (