Fortsetzung von oben…

Anatomie des Magens, der Gallenblase und der Bauchspeicheldrüse

Magen

Der Magen ist ein muskuläres Hohlorgan von der Größe zweier geschlossener Fäuste und befindet sich unterhalb des Zwerchfells und seitlich der Leber auf der linken Seite der Bauchhöhle. Der Magen ist Teil des Magen-Darm-Trakts zwischen der Speiseröhre und dem Zwölffingerdarm (dem ersten Abschnitt des Dünndarms).

Die Magenwand besteht aus mehreren Schichten von Epithel, glatter Muskulatur, Nerven und Blutgefäßen. Die innerste Schicht des Magens besteht aus Epithel mit vielen Einstülpungen, den sogenannten Magengruben. Die Zellen der Magengruben produzieren Magensaft – ein saures Gemisch aus Schleim, Enzymen und Salzsäure.

Der hohle Teil des Magens dient als Speicher für die Nahrung, bevor sie zur weiteren Verdauung und Resorption in den Darm gelangt. Am unteren Ende des Magens befindet sich ein Band aus glattem Muskel, der so genannte Pylorus-Schließmuskel. Der Pylorus-Schließmuskel öffnet und schließt sich, um den Fluss der Nahrung in den Zwölffingerdarm zu regulieren.

Gallenblase

Die Gallenblase ist ein birnenförmiger Sack, der sich am hinteren Rand der Leber befindet und etwa 5 cm lang ist. Sie ist über den Ductus cysticus mit den Gallengängen der Leber verbunden und nimmt regelmäßig die von der Leber transportierte Gallenflüssigkeit auf, um sie für die Verdauung der nächsten Mahlzeiten zu speichern. Während der Verdauung einer Mahlzeit ziehen sich die glatten Muskeln in den Wänden der Gallenblase zusammen, um die Galle in die Gallengänge zu drücken, die zum Zwölffingerdarm führen. Im Zwölffingerdarm hilft die Galle bei der Fettverdauung.

Bauchspeicheldrüse

Die Bauchspeicheldrüse (Pankreas) ist eine etwa 5 cm lange heterokrine Drüse, die unterhalb des Magens liegt und an ihrem medialen Ende vom Zwölffingerdarm umgeben ist. Dieses Organ erstreckt sich seitlich vom Zwölffingerdarm in Richtung der linken Seite der Bauchhöhle, wo es sich zu einem Punkt verjüngt.

Die Bauchspeicheldrüse wird als heterokrine Drüse betrachtet, da sie sowohl endokrine als auch exokrine Drüsenfunktionen hat. Kleine Massen von endokrinen Zellen, die als Pankreasinseln bekannt sind, machen etwa 1 % der Bauchspeicheldrüse aus und produzieren die Hormone Insulin und Glukagon, um die Glukosehomöostase im Blutkreislauf zu regulieren. Die anderen 99 % der Bauchspeicheldrüse enthalten exokrine Zellen, die starke Enzyme produzieren, die bei der Verdauung in den Zwölffingerdarm ausgeschieden werden. Diese Enzyme werden zusammen mit Wasser und Natriumbikarbonat aus der Bauchspeicheldrüse als Pankreassaft ausgeschieden.

Physiologie des Magens, der Gallenblase und der Bauchspeicheldrüse

Verdauung

Magen, Gallenblase und Bauchspeicheldrüse arbeiten als Team zusammen, um den größten Teil der Verdauung der Nahrung durchzuführen.

  1. Die Nahrung, die aus der Speiseröhre in den Magen gelangt, wurde nur minimal verarbeitet – sie wurde durch Kauen physisch verdaut und durch Speichel angefeuchtet, ist aber chemisch fast identisch mit ungekauter Nahrung.
  2. Beim Eintritt in den Magen kommt jede geschluckte Nahrungsmasse mit dem sauren Magensaft in Kontakt, der Salzsäure und das eiweißverdauende Enzym Pepsin enthält. Diese Chemikalien beginnen mit der chemischen Verdauung der Moleküle, aus denen die Nahrung besteht.
  3. Zur gleichen Zeit wird die Nahrung durch die glatte Muskulatur der Magenwand gemischt, um den Kontakt zwischen der Nahrung und dem Magensaft zu erhöhen. Die Magensekrete befeuchten und erweichen die Nahrung weiter, bis sie zu einem sauren, halbflüssigen Material wird, das als Speisebrei bezeichnet wird.
  4. Zu diesem Zeitpunkt beginnt der Magen, den Speisebrei durch den Pylorus-Schließmuskel in den Zwölffingerdarm zu drücken.
  5. Im Zwölffingerdarm ist der Großteil der Verdauung dank der Zubereitung des Speisebreis durch den Magen und der Zugabe von Sekreten aus der Gallenblase und der Bauchspeicheldrüse abgeschlossen. Die Galle aus der Gallenblase wirkt als Emulgator, um große Fettmassen in kleinere zu zerlegen. Der Bauchspeicheldrüsensaft enthält Bikarbonat-Ionen, um die Salzsäure des Speisebreis zu neutralisieren. Die im Pankreassaft enthaltenen Enzyme vervollständigen die chemische Verdauung großer Moleküle, die im Mund und im Magen begonnen hat.
  6. Die vollständig verdaute Nahrung ist dann bereit für die Aufnahme durch den Darm.

Speicherung

Magen, Gallenblase und Bauchspeicheldrüse fungieren alle zusammen als Speicherorgane des Verdauungssystems. Der Magen speichert die aufgenommene Nahrung und gibt sie in kleinen Mengen an den Zwölffingerdarm ab. Die Freisetzung kleiner Nahrungsmengen auf einmal verbessert die Verdauungseffizienz von Darm, Leber, Gallenblase und Bauchspeicheldrüse und verhindert, dass unverdaute Nahrung in die Fäkalien gelangt.

Da sie akzessorische Organe des Verdauungssystems sind, werden Gallenblase und Bauchspeicheldrüse nicht von der Nahrung durchströmt. Sie fungieren jedoch als Speicherorgane, indem sie die für die chemische Verdauung der Nahrung notwendigen Chemikalien speichern. Die Gallenblase speichert die von der Leber produzierte Galle, so dass jederzeit ein ausreichender Vorrat an Galle für die Verdauung von Fetten zur Verfügung steht. Die Bauchspeicheldrüse speichert den von ihren eigenen exokrinen Drüsen produzierten Pankreassaft, damit sie jederzeit für die Verdauung der Nahrung bereit ist.

Sekretion

Magen, Gallenblase und Bauchspeicheldrüse haben die gemeinsame Funktion der Sekretion von Substanzen aus exokrinen Drüsen. Der Magen enthält drei verschiedene exokrine Zellen in seinen Magengruben: Schleimzellen, Parietalzellen und Hauptzellen.

  • Die Schleimzellen produzieren Schleim und Bikarbonat-Ionen, die die Oberfläche der Magenschleimhaut bedecken und die darunter liegenden Zellen vor den schädlichen Auswirkungen von Salzsäure und Verdauungsenzymen schützen.
  • Die Parietalzellen produzieren Salzsäure, um die Nahrung zu verdauen und Krankheitserreger abzutöten, die durch den Mund in den Körper gelangen.
  • Die Hauptzellen produzieren das Protein Pepsinogen, das in das Enzym Pepsin umgewandelt wird, wenn es mit Salzsäure in Kontakt kommt. Pepsin spaltet Proteine in ihre einzelnen Aminosäuren auf.

Das Gemisch aus Schleim, Salzsäure und Pepsin wird als Magensaft bezeichnet. Der Magensaft vermischt sich mit der Nahrung zu Speisebrei, den der Magen zur weiteren Verdauung in den Zwölffingerdarm abgibt.

Die Gallenblase speichert und sondert Galle in den Zwölffingerdarm ab, um die Verdauung des Speisebreis zu unterstützen. Die Galle, eine Mischung aus Wasser, Gallensalzen, Cholesterin und Bilirubin, emulgiert große Fettmassen in kleinere Massen. Diese kleineren Massen haben im Vergleich zu großen Massen ein größeres Verhältnis von Oberfläche zu Volumen, wodurch sie leichter verdaut werden können.

Die Bauchspeicheldrüse speichert und sondert Pankreassaft in den Zwölffingerdarm ab, um die chemische Verdauung der Nahrung abzuschließen, die im Mund und im Magen begann. Der Pankreassaft enthält eine Mischung von Enzymen, darunter Amylasen, Proteasen, Lipasen und Nukleasen.

  • Kohlenhydrate, die in den Dünndarm gelangen, werden durch Enzyme wie Pankreasamylase, Maltase und Laktase in Monosaccharide aufgespalten.
  • Proteine im Zwölffingerdarm werden durch Pankreasenzyme wie Trypsin und Carboxypeptidase chemisch in Aminosäuren aufgespalten.
  • Die Lipase der Bauchspeicheldrüse spaltet Triglyceride in Fettsäuren und Monoglyceride auf.
  • Die Nucleinsäuren DNA und RNA werden durch Nucleasen in ihre Bestandteile Zucker und Stickstoffbasen zerlegt.

Hormone

Verschiedene Hormone werden zur Regulierung der Funktionen von Magen, Gallenblase und Bauchspeicheldrüse eingesetzt. Die Hormone Gastrin, Cholecystokinin und Sekretin werden von den Organen des Verdauungssystems als Reaktion auf das Vorhandensein von Nahrung ausgeschüttet und verändern die Funktion des Magens, der Gallenblase und der Bauchspeicheldrüse. Unsere Bauchspeicheldrüse produziert die Hormone Insulin und Glukagon, die das Verhalten der Zellen im ganzen Körper beeinflussen.

Gastrin

Gastrin ist ein Hormon, das von den Magenwänden als Reaktion auf die Füllung des Magens mit Nahrung produziert wird. Die Nahrung dehnt die Magenwände und hebt den normalerweise sauren pH-Wert des Magens an. Die G-Zellen in den Magendrüsen des Magens reagieren auf diese Veränderungen mit der Produktion von Gastrin. Die G-Zellen geben Gastrin in das Blut ab, wo es die exokrinen Zellen des Magens zur Produktion von Magensaft anregt. Gastrin stimuliert auch die glatte Muskulatur des Magen-Darm-Trakts, um die Durchmischung und Bewegung der Nahrung zu verbessern. Schließlich entspannt Gastrin die glatte Muskulatur des Pylorus-Schließmuskels, so dass sich der Pylorus-Schließmuskel öffnet. Durch die Öffnung des Pylorussphinkters kann die im Magen gelagerte Nahrung in den Zwölffingerdarm gelangen, wo sie weiter verdaut und im Darm absorbiert wird.

Cholecystokinin (CCK)

Cholecystokinin, ein Hormon, das in den Wänden des Dünndarms produziert wird, wird als Reaktion auf das Vorhandensein von eiweiß- und fetthaltigem Speisebrei im Darm in den Blutkreislauf abgegeben. Proteine und Fette sind für den Körper schwieriger zu verdauen als Kohlenhydrate, daher ist CCK wichtig für die Umstellung des Verdauungssystems auf diese Arten von Lebensmitteln. CCK gelangt über den Blutkreislauf in den Magen, wo es die Magenentleerung verlangsamt, damit der Darm mehr Zeit hat, den eiweiß- und fettreichen Speisebrei zu verdauen. CCK regt auch die Gallenblase und die Bauchspeicheldrüse an, ihre Sekretion von Galle und Pankreassaft zu erhöhen, um die Verdauung von Fetten und Proteinen zu verbessern. Schließlich wird CCK von Rezeptoren im Sättigungszentrum des Hypothalamus erkannt, die das Hungergefühl steuern. Das Sättigungszentrum interpretiert das Vorhandensein von CCK als Hinweis darauf, dass der Körper keinen Hunger mehr auf Nahrung hat.

Sekretin

Sekretin ist ein weiteres Hormon, das von den Darmwänden produziert wird, aber anders als CCK wird es als Reaktion auf den Säuregehalt des Speisebreis produziert, den der Magen in den Zwölffingerdarm abgibt. Secretin fließt durch den Blutkreislauf in den Magen, wo es die Produktion von Salzsäure durch die Parietalzellen hemmt. Secretin bindet auch an Rezeptoren in der Gallenblase und der Bauchspeicheldrüse und regt diese an, vermehrt Galle und Pankreassaft abzusondern. Das im Pankreassaft enthaltene Natriumbicarbonat neutralisiert den Säuregehalt des Speisebreis, um Schäden an den Wänden des Zwölffingerdarms zu verhindern, und sorgt für einen neutralen pH-Wert bei der Verdauung des Speisebreis.

Insulin

Insulin ist ein Hormon, das von den Betazellen der Pankreasinseln der Bauchspeicheldrüse produziert wird. Die Bauchspeicheldrüse produziert Insulin als Reaktion auf einen hohen Glukosespiegel im Blut. Insulin regt die Zellen, insbesondere in der Leber und den Skelettmuskeln, an, Glukose aus dem Blut aufzunehmen und als Energiequelle zu nutzen oder als Glykogen zu speichern. Insulin regt auch die Fettzellen an, Glukose zu absorbieren, um Triglyzeride für die Energiespeicherung zu bilden. Unser Körper produziert nach einer Mahlzeit höhere Mengen an Insulin, um Glukosemoleküle aus dem Blut zu entfernen, bevor sie hohe Konzentrationen erreichen und für die Körperzellen giftig werden können.

Glukagon

Glukagon ist ein Hormon, das von den Alphazellen der Pankreasinseln der Bauchspeicheldrüse produziert wird. Glucagon wirkt als Gegenspieler von Insulin, indem es die Freisetzung von Glukose in den Blutkreislauf anregt, um den Blutzuckerspiegel zwischen den Mahlzeiten zu erhöhen. Die Hepatozyten in der Leber speichern Glukose in großen Makromolekülen, die als Glykogen bezeichnet werden. Die Bindung von Glucagon an Rezeptoren auf den Hepatozyten löst den Abbau von Glykogen in viele Glukosemoleküle aus, die dann in den Blutkreislauf abgegeben werden.