Verdauung - Vorlesungsnotizen 7 PDF

Preview

Summary

Anatomie und Physiologie des Menschen : Vorlesungsnotizen 7...

Description

Verdauung Wozu? Energiegewinn, Bausteine für den Aufbau von eigener Körpermasse Verdauung von Makromolekülen in kleine, absorbierbare Einheiten über mechanische und enzymatische Aufschlussvorgänge Energie: erforderlich für die Aufrechterhaltung von Lebensfunktionen z.B. Membrantransporte, Wachstum, Zellerneuerung, Aufrechterhalten der Körpertemperatur, Mechanische Arbeit, Osmotische Prozesse, Synthese von Körperbausteinen (Energiespeicherung als ATP; Creatinphosphat, Glycogen, Fett (5, 6) Basale Stoffwechselrate (Grundumsatz) Energiemenge, die der Körper bei völliger Ruhe, Indefferenztemperatur (28°C) nüchtern benötigt, um die Lebensfunktionen aufrechtzuerhalten Mann: 1750kcl/Tag, Frau: 1520kcal/Tag (70kg, Alter 19-30) Metabolismus: Summe aller chemischer Reaktionen im Körper Energiegewinnung aus Nährstoffen Energienutzung: Verrichtung von Arbeit Speicherung überschüssiger Energie Anabolismus: Baustoffwechsel: Umbau körperfremder (aufgenommener) Stoffe in Körpereigene Aufbau (Synthese) von Zellsubstanz Synthese größerer Moleküle aus kleineren Assimilationsvorgänge = energieverbauchende Vorgänge Betriebsstoffwechsel bzw. Energiestoffwechsel Abbau von energiereichen Stoffen (Fette, Kohlenhydrate, Proteine) Zerlegung komplexer Moleküle zu einfachen Verbindungen Chemische Umsetzung Dissimilationsvorgänge = energiefreisetztende Vorgänge

Nährstoffe: Kohlenhydrate, Fette, Proteine, Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente, Wasser, Ballaststoffe Nahrung: Gemisch Makromolekularer Stoffe Energiegewinnung und Synthese körpereigener Stoffe = relativ einfachen chemischen Verbindungen aus = mechanische Zerkleinerung und chemischer Abbau der Makromoleküle erforderlich

Verdauungstrakt: Organe: Aufnahme, Weiterleitung, Verdauung, Resorption, Assimilation und Ausscheidung Aufgabe: Transport, mechanische Zerkleinerung, chemische Aufspaltung der Nahrung Resorption/Absorption der Nährstoffe und Aufnahme in Blut und Lymphsystem Ausscheidung nicht resorbierter Stoffe als Kot Verdauungssystem Verdauung, Motilität, Selektion, Absorption, Resorption 1) Verdauung: chemisches und mechanisches Aufschließen der Nahrung in kleinere Einheiten = Aufnahme durch Darmepithel 2) Motilität: gerichtete Bewegung von Material im Verdauungstrakt durch Muskelkontraktion 3) Sekretion: Transport von Wasser und Ionen durch das Epithel aus extrazellulärer Flüssigkeit in das Lumen des Verdauungstraktes 4) Absorption/Resorption: aktiver und passiver Transport von Substanzen aus dem Lumen des Verdauungstraktes in den extrazellulären Raum

Mundhöhle (Bau) Funktion: Aufnahme der Nahrung (Zähne, Lippen, Zunge) Kontrolle der Nahrung (Geschmacksrezeptoren) mechanische Zerkleinerung der Nahrung (Zähne, Lippen, Zunge) Einleitung der Verdauung (Speichelenzyme) Umwandlung in einen halbflüssigen Speisebrei Transport in Richtung Schlund Mundschleimhaut: mehrschichtiges unverhorntes Plattenepithel Zunge: Funktion: hilft beim Kauen und Saugen, trägt Sinnesorgane für Geschmacks und Tastempfindungen (Zungenpapillen), spielt wichtige Rolle bei Sprachbildung Zungenpapillen: Erhebung auf der Schleimhaut des Zungenrückens Mechanische Papillen Fadenförmige Papillen Tastempfindung Tiefenempfindung Tempertaturempfindung Schmerzempfindung

Geschmackspapillen Pilzförmige, wallförmige Papillen Blätterpapille enthalten Geschmacksknospen Geschmacksqualitäten: süß, salzig, Sauer, bitter, umani

Zähne Zähne in 2 Zahnreihen in Ober und Unterkiefer verankert Oberkiefer: Oberer Zahnbogen Unterkiefer: Unterer Zahnbogen unterschiedliche Gestalt und Funktion Frontzähne: Schneidezähne (Abbeißen von Nahrung), Eckzähne (reißen und Festhalten) Seitenzähne: Backenzähne (Kauarbeit durch Mahlbewegung) Mahlzähne 32 Zähne 8 Schneidezähne, 4 Eckzähne, 8 Backenzähne, 12 (8) Mahlzähne

Zahnwechsel

Zahnkrone (überragt Zahnfleisch) Zahnhals überragt den Rand des knöchernen Zahnfachs (Alveole), von Zahnfleisch bedeckt, Teil des Zahns, an dem Schmelz und Zement ineinander übergehen Zahnwurzel steckt im Zahnfach, von Zement überkleidet, über die Wurzelhaut im Knochen verankert, an der Spitze von Wurzelkanal durchbohrt (Zutritt von Gefäßen und Nerven) Hartsubstanzen Zahnschmelz: härteste Substanz des menschlichen Körpers Zahnbein: bildet Hauptmasse des Zahns (schmerzempfindlich) Zahnzement: Bereich von Zahnhals und Mundhöhle Zahnapperat: Zahn ist über Wurzelhut, Zahnfleisch, Zahnzement federnd im Knöchernen Zahnfach befestigt Speicheldrüsen: exokrine Drüsen: Sekret wird über einen Ausführungsgang nach außen gegeben endokrine Düsen: Sekretabgabe ohne Ausführungsgang direkt ins Blut oder in die Lymphe Kleine Speicheldrüse: in der Schleimhaut von Lippe, Wange, Zunge, Gaumen große Speicheldrüsen: (Unterzungen, Unterkieferspeicheldrüse und Ohrspeicheldrüse) Funktion von Speichel: hält Mund feucht, spült die Zähne, erhöht die Gleitfähigkeit der zerkauten Nahrung, fördert Geschmacksentwicklung, puffert Säuren, wirkt reinigend, desinfizierend (antibakteriell, antiviral),, fördert Zahngesundheit, erleichtert das Sprechen, leitet die Verdauung ein Rachen (an Mund und Nasenhöhle sich anschließender gemeinsamer Atem und Speiseweg) Obererer Rachenraum, mittlerer Rachenrau, unterer Rachenraum Speiseröhre: 25cm längerer Muskelschlauch Lage: verläuft im Brustbereich hinter der Luftröhre und vor der Wirbelsäule (zieht im Hiatus oesophageus durch das Zwerchfell und mündet im Magen Peristaltik: Ringförmige Kontraktion der glatten Eingeweidemuskulatur oberhalb des Nahrungsbreis, schiebt Nahrung Richtung Magen Wandaufbau: Mukosa: Schleimhaut Submukosa: lockeres Bindegewebe

Muskularis: Muskelschicht (oberer Drittel der Speiseröhre, glatte und quergestreifte Muskulatur) Adventitia: lockeres Bindegewebe Schleimhautepithel (mehrschichtiges unverhorntes Plattenepithel Magen muköser, gebogener Behälter, fasst ca. 1,5 L Funktion: Speicherung, Zerkleinerung und Durchmengung der Nahrung Vermischung der Nahrung mit Drüsensekreten chemische Zersetzung der Nahrung portionsweise Beförderung des Speisebreis in den Dünndarm erste Zerkleinerung von Proteinen, Spaltung der Proteinkatten in kürze Polypeptitketten

Wandaufbau Muskosa, Submuskosa, Muskularis (Längs und Ringmuskeln), Subserosa, Serosa Magenschleimhaut mit Längsfalten: Magenfalten = Möglichkeit sich bei Magenfüllung auszudehnen Einsenkungen: Magengrübchen = Mündung in die Magendrüsen Zelltypen der Magendrüsen im Magengrund und Körper

Oberflächenepithel und Magendrüsen bildet Magensaft (pH 1,5-2, 2-3L pro Tag) Bestandteile: Wasser, Schleim, Hydrogencarbonat/Bicarbonat, Salzsäure, Pepsin Verdauungssäfte Bauchspeicheldrüse: Verdauungsenzym und Hormone produzierendes Drüsenorgan Funktion: exokrine Drüsenfunktion: Produktion von Verdauungssaft endokrine Drüsenfunktion: Produktion von Hormonen zur Regulierung des Blutzuckerspiegels

Exokrine Drüsenzellen Bilden Pankreasäfte Bestandteile: Hydrogencarbonat: Neutralisierung des vom Magen kommenden Speisebreis Enzyme: Fettverdauung (Lipasen), Eiweißverdauung (Proteasen) & Kohlenhydratverdauung (Amylasen) Abgabe der Enzyme in inaktiver Form in den Zwölfingerdarm, dort Aktivierung

Exokrine Drüsenzellen Ausführungsgang: Bauchspeichedrüssengang durchzieht den gesamten Pankreas mündet zusammen mit dem Gallengang auf der Vaterschen Papille in den Zwölffingerdarm

Gallenblase: dünnwandiger, birnenförmiger Behälter Funktion: Reservoir für die Gallenflüssigkeit, Eindickung der Gallenflüssigkeit Gallensäure wichtig für die Spaltung von Fettsäuren bei Bedarf Austreibung der Galle über den Gallenblasengang, großen Gallengang in Zwölffingerdarm Dünndarm Funktion: Verdauung (enzymatische Spaltung) Aufnahme der Nahrungsbestandteile (Absorption und Resorption) Sekretion von Ionen Abbau der Nährstoffe zu resorbierbaren Bestandteilen Kohlenhydraten zu Einfachzuckern Eiweiße zu Aminosäuren und Peptiden Fette zu Fettsäuren bzw. Monoglyceriden Wandschichten: Mukosa, Submukosa, Muskularis, Suberosa, Serosa Oberflächenvergrößerung durch: Falten, Zotten, Krypten, Mikrovilli Schleimhautepithel einschichtiges, hochprismatisches Epithel (Zylinderepitehl) mit Mikrovilli und schleimbildenden Becherzellen Dickdarm Regionen: beginnt an der Dickdarmklappe und endet an der Einmündung in den Anus, etwa 1,5 – 1,8m lang Funktion: Resorption (Wasser, Ionen, Vitamine), Sekretion von Ionen Wandschichten: Mukosa, Submukosa, Muskularis, Subserosa, Serosa Dickdarmwand: geringe Oberflächenvergrößerung als im Dünndarm, ausschließlich Lieberkühn Krypten, Zylinderepithelzellen mit kurzen Mikrovilli, zahlreiche Lymphfollikel Schleimhautepitehl: einschichtiges, hochprismatisches Epithel (Zylinderepithel) mit kurzen Mikrovilli und schleimbildenden Becherzellen Enddarm: Analkanal und Anus/After (Ausritts Öffnung des Enddarms) gastrointestinale Motilität ausgeführt durch gastrointestinale Muskulatur (Muskularis (Lamina muscularis mucosae))  Rhythmische Segmentations und Pendelbewegung  Peristaltische Kontraktion  Periodische Massenbewegungen

Tonische Kontraktion (z.B.) Pylorus Sphinkter des Magens

Leber größte Drüse des menschlichen Körpers (1500 – 2000g zentrales Organ für die Regulation des Stoffwechsels Funktion (1)    

Produktion der Gallenflüssigkeit (Gallensäure zur Fettmulgierung) Entgiftung körpereigener Stoffe und körperfremder Stoffe Speicherung von Kohlenhydraten in Form von Glykogen Bereitstellung von Kohlenhydraten aus Glykogen

Umbau und Abbau (2)     

Synthese und Abbau von Fettsäuren Abbau von Aminosäuren Um und Abbau körperfremder Stoffe Harnstoffsyntehse Produktion zahlreicher Blutbestandteile

Voraussetzung der Funktionen Blut der Hauptkomponente des Verdauungstraktes passiert die Leber BEVOR es zurück zum Herzen geleitet wird. (Gefäß: Pfortader) Pfortader System: Pfortadern: venöse Gefäße, die sich erneut in ein Kapillarsystem verzweigen Leberpfortadern: leitet venöses Blut, das bereits die Kapillargebiete von Magen-Darm-Trakt, Pankreas & Milz durchlaufen hat, zur Leber

Leberaterie: führt arterielles Blut zur Versorgung der Leber histologischer Aufbau  Gliederung des Lebergewebes in +/- sechseckige Leberlappen, durch bindegewebige interlobuläre Septen voneinander abgegrenzt  Jedes Leberläppchen ist durchzogen von Sinusoiden (weitlumige Kapillaren), Gallenkanälchen und einer Zentralvene  An jeder Ecke des Leberläppchen liegt ein Periportlfeld (Glisson Dreieck) Gefäßsystem Interlobulär Gallengang, Ast der Leberaterie, Ast der Pfortader Blutfluss zur Leber arterielles Blut Zur Versorgung der Leber, Leberaterie und Äste der Leberaterie

intralobulär Gallenkanälchen, Sinusoide, Zentralvene

venöses Blut zur „Reinigung“ des Blutes Pfortader, Äste der Pfortader & Sinusoide

Blutfluss von der Leber Zentralvene Lebervene sammelt Blut aus Sinusoiden sammelt Blut aus den Zentralvenen aus Lebervene fließt Blut schließlich über die untere Hohlvene ab und gelangt so in den systemischen Kreislauf Gallenfluss    

Produktion der Galle durch die Leberzellen Abfluss über Gallenkanälchen und Gallengang Gallengänge aller Leberläppchen vereinigen sich zum Lebergang die Galle fließt entweder über den Gallenblasengang in die Gallenblase oder über den großen Gallengang in den Zwölffingerdarm

Gallenflüssigkeit (Galle) Leberzellen bilden Sekret: Abgabe in Zwölffingerdarm, Speicherung in Gallenblase Funktion Emulgierung von Fetten, Neutralisierung des aus dem Magen kommendes Speisepreis, Ausscheidung körpereigener und körperfremder Stoffe Bestandteile u.A. Wasser, Gallensalze, Gallenfarbstoffe, Ionen, Phospholipiden, Cholesterin, Proteine Gallensalze

Enterohepatische Kreisläufe Zirkulation verschiedener Substanzen von Leber (über Gallenblase) zum Darm und wieder zurück (Recyling) Beispiel: Bilirubin, Vitamin B12, Gallensalze Bildung von Mizellen, Emulgierung von Fetten

Verdauung von Kohlenhydrate: über Glykosidasen7Amylasen Fette: über Lipasen Proteine: Protease/Peptidasen Absorption von: Kohlenhydraten: Monosacchariden Fetten: Monoglyceriden und freien Fettsäuren + Cholesterin Proteine: kleine Peptide und Aminosäuren und einige größere Peptid Kohlenhydrate Mit Nahrung aufgenommene Kohlenhydrate Dünndarm kann Kohlenhydrate nur in Form von Monosacchariden resorbieren (Stärke, Glykogen, Disaccharide (Saccharose, Lactose), Monosaccharide (Glucose und Fructose)) Beginn im Mund: Spaltung von z.B. Stärke in kleinere Bruchstücke (Oligo und Disacharide) Enzym: Speichel Amylase (a-Amylase 1, Ptyalin) Fortsetzung im Dünndarm: Spaltung von z.B. Stärke in kleinere Bruchstücke (Oligo und Disacharide) Enzym: Pankreas Amylase (a-Amylase) + weitere Enzyme aus der Dünndarmschleimhaut Monosaccharide (Glucose, Galactose, Fructose) Absorption in die Dünndarmepizelle: Absorption von Glucose und Galactose sekundär aktiv (Glucose Natrium Co Transport, Galactose, Natrium Co Transport) Absorption von Fructose passiv (Abgabe in den Blutkreislauf (Leberpfortader -> Leber) Fette Mit Nahrung aufgenommene Fette Triglyceride, Cholesterin, Cholesterinester, Phospholipide, ungesättigte Fettsäure, fettlösliche Vitamine (A, D, E) Für die Resorption im Dünndarm enzymatische Spaltung durch Lipasen erforderlich) Spaltung: Triglyceride in 1 Monoglycerid und 2 freien Fettsäuren

Voraussetzung für die Tätigkeit der Lipasen: GROSSE Angriffsfläche (Fette müssen emulgiert werden) Emulgierung: in Magen und Dünndarm durch Magen und Dünndarmmotorik im Ersten Abschnitt des Zwölffingerdarms auch durch Gallensalze Beginn im Mund und Margen: Enzyme Zugengrundlipase (von Drüsen am Zungengrund gebildet Magenlipase (von Belegzellen des Magens gebildet) Hauptverdauung im Zwölffingerdarm und Leeerdarm: Enzyme Pankrealipase und Phospholipase A2 (In der Bauchspeicheldrüse gebildet) Entstehung von Micellen scheibenförmige Molekülaggreagte aus Gallensalzen, freien Fettsäuren, Phospholipiden, Cholesterin, Monoglyceriden, Diglyceriden Kontakt der Micellen mit den Mikrovilli der Dünndarmepihelzellen ist die Resorption der Spaltprodukte unerlässlich Resorption der in den Micellen enthaltenende Verbindungen in die Dünndarmepithzellen über passive Diffusion Glycerin und freie kurzkettige Fettsäuren ( Blutkreislauf Glycerin und freie kurzkettige Fettsäuren ( Leberpfortader -> Leber) Das menschliche Mikrobiom „Darmflora“ Gesamtheit der Mikroorganismen die den menschliche Körper symbiotisch besiedeln (Bakterien, Archaea, Viren, Pilze, Protozoen) Dickdarm eines erwachsenen Menschen wird von etwa 10^12 Bakterien pro ML Chymus besiedelt 10.000 Mirkobenarten Hauptvorkommen im Dickdarm (auch Haut, Mundhöhle, Genitalorgane) Besiedlung erst nach Geburt (Abhängig von Ernährungsweise und Umwelteinflüssen) Wichtig für: Nährstoffverdauung, Nährstoffsynteshe, Energiestoffwechsel, Epithelentwicklung, Immunabwehr)

Regulation und Funktion des Verdauungstraktes Nervöse Komponenten: autonomes NS (vegetatives NV): System aus Neuronen zur autonomen Kontrolle Komponenten: sympathisches NS, parasympathisches NS, enterisches Nervensystem Enterisches NS System aus Neuronen in der Wand des Verdauungstraktes zur autonomen Kontrolle von Körperfunktionen

Sympathikus und Parasympathikus System aus Neuronen außerhalb des ZNS zur autonomen Kontrolle von Köperfunktionen Vermittler zwischen ZNS und ENS

Steuerung motorischer und sekretorischer Funktionen des Verdauungstraktes Verdauungsfunktionen (Motilität, Sekretion, Resorption, Blutfluss) endokrine Funktion, Immunfunktion 2 Haupt-Nervengeflechte (Plexi, sing. Plexus, in Zellkörpern der Nervenzelle) Plexus submucosus (Meissner Plexus) Plexus myentericus (Auerbach-Plexus) Plexus submucosus: steuert die Funktion der Mukosa, registriert das innere Milieu des Verdauungstraktes, reguliert gastrointestinalen Blutfluss Plecus myentericus: steuert die Funktion der Muscularis und damit die Motilität des Verdauungstraktes Parasympathikus: fördert die Verdauungsfunktion (Darmmotorik, Sekretion) Sympathikus: hemmt bzw. verringert die Darmmotorik, die Durchblutung des Verdauungstraktes und die gastrointestinale Sekretion Hormonelle Komponenten Verdauungstrakt: größtes endokrines „Organ des Körpers“  entlässt > 20 Hormone  beeinflussen zahlreiche physiologische Prozesse  wirken auf Zahlreiche Gewebe gastrointestinale Hormone stimmen die Funktion der einzelnen Organe des Verdauungstraktes aufeinander ab steuern & koordinieren: Mortalität, Sekretion, Resorption, Wachstum und Durchblutung der Mukosa lokale Komponenten v.a. luminale Reize z.B. pH Wert, Dehnung, Osmolarität, Verdauungsprodukte (rot stimuliert blau hemmt)...