Verdauungssystem Teil I

Im Überblick Aufgaben und Aufbau des Verdauungssystems Mundhöhle und Speicheldrüsen Zunge Gaumen Schlund Schluckakt Speiseröhre Magen Darm

Aufgaben und Aufbau des Verdauungssystems

1. Aufgaben und Aufbau Versorgung des Körpers mit Nährstoffen durch Aufschließen der Nahrung Steuerung des Verdauungstraktes: lokal und systemisch wirksame Hormone vegetatives Nervensystem (Sympathikus und Parasympathikus) Abschnitte: Oberer Verdauungstrakt: Mundhöhle, Speiseröhre, Magen, Duodenum unterer Verdauungstrakt: Jejunum, Ileum, Dickdarm, Analkanal

1. Aufgaben und Aufbau oberer Teil des Verdauungstraktes: Aufschluss der Nahrung Resorption von Nährstoffen und Wasser Weiterumsetzung unverdaulicher oder nicht verwertbarer Nahrungsbestandteile durch Mikroorganismen (Darmflora) große Verdauungsdrüsen (Leber/Gallenblase, Pankreas) produzieren Verdauungssäfte zur Aufspaltung der Nahrung unterer Teil des Verdauungstraktes: Resorption von Wasser und Ausscheidung der unverdaulichen Nahrungsbestandteile

1. Aufgaben und Aufbau

1. Aufgaben und Aufbau Die Verdauungsorgane liegen größtenteils in der Bauch- und Beckenhöhle (Cavitas abdominalis, Cavitas pelvis). Diese ist ausgekleidet mit dem Bauchfell (Peritoneum ) und enthält wenige Milliliter Peritonealflüssigkeit Der Retroperitonealraum liegt zwischen der hinteren Rumpfwand und dem Bauchfell. Hier liegen die Bauchspeicheldrüse, das Duodenum, Teile des Kolons, das Rektum, die Nieren und die Nebennieren

1. Aufgaben und Aufbau Das Peritoneum besteht aus zwei Blättern Peritoneum parietale kleidet die Bauchhöhle aus Peritoneum viszerale umkleidet einen Teil der Bauchorgane Beide Blätter des Peritoneums gehen an den Mesenterien ineinander über Gesamtfläche des Peritoneums: etwa 2 m² Bildung und Resorption von Peritonealflüssigkeit (50–70 ml), ermöglichen Verschieblichkeit der Organe

1. Aufgaben und Aufbau Organe liegen intraperitoneal oder extraperitoneal, je nachdem wie die „Wanderung“ des jeweiligen Organs in der Embryonalentwicklung erfolgt Intraperitoneal: Magen, Ileum, Jejunum, Colon transversum und sigmoideum, Milz, Leber, Gallenblase Retroperitoneal: Duodenum, Pankreas, Colon ascendens (Caecum evtl. intraperitoneal) und Colon descendens

1. Aufgaben und Aufbau Intraperitoneale Lage: Organ ist durch Mesenterium mit dem Peritoneum parietale verbunden und von Peritoneum viscerale umfasst Retroperitoneale Lage: Organ ist mehr oder weniger vollständig hinter dem Peritoneum, Oberfläche nur z.T. von Peritoneum bedeckt, meist durch verdichtetes Bindegewebe an der hinteren Bauchwand angeheftet. Sekundär retroperitoneal: Organ war während der Ontogenese zunächst intraperitoneal. Extraperitoneal: Organ hatte nie Beziehung zum Peritoneum.

1. Aufgaben und Aufbau

1. Aufgaben und Aufbau In allen Abschnitten ist der Verdauungstrakt aus grundsätzlich vier übereinander liegenden Schichten aufgebaut (von innen nach außen): Mukosa (Schleimhaut): mit unterschiedlichem Aufbau je nach Organ Submukosa: schmale Bindegewebsschicht zwischen Mukosa und Muskularis, mit Nervengeflecht Plexus submucosus (Meissner) Muskularis: im Mund, Pharynx und oberen Teil der Speiseröhre quergestreifte Muskeln (willkürlich steuerbar), im übrigen Teil des Verdauungskanals überwiegend glatte Muskulatur (durch Parasympathikus gesteuert) ringförmig und längs angeordnet, mit Nervengeflecht Plexus myentericus (Auerbach) Tunica serosa (auch Peritoneum viscerale): sondert Flüssigkeiten ab und ermöglicht das Übereinandergleiten mit anderen Organen, nur bei Organen, die im Peritoneum liegen

2. Mundhöhle und Speicheldrüsen

2.1 Mundhöhle

2.1 Mundhöhle Ausdehnung: Von Mundspalte (Rima oris) bis Schlund- oder Rachenenge (Isthmus faucium) Begrenzung: vorne Lippen, oben harter und weicher Gaumen, seitlich Wangen, unten Mundboden, hinten Rachen Mundvorhof (lat. Vestibulum oris): zwischen den Lippen/Wangen und den Zahnreihen, Mündung der Ausführungsgänge der Ohrspeicheldrüse (Parotis) und der Lippen- und Wangendrüsen eigentliche Mundhöhle (lat. Cavum oris proprium): Raum innerhalb der Zahnreihen, weitgehend von der Zunge ausgefüllt, Mündung der Ausführungsgänge der Unterzungenspeicheldrüsen und der Unterkieferspeicheldrüse Waldeyerscher Rachenring: Gaumenmandel (Tonsilla palatina), Rachenmandeln (Tonsillae pharyngeae) und Zungenmandel (Tonsilla lingualis)

2.1 Mundhöhle Auskleidung Schleimhaut: mehrschichtiges unverhorntes Plattenepithel Mundflora: Bakterien, Hefen Krankheiten: Zahnkaries und Entzündungen des Zahnfleischs (Gingivitis), des Zahnhalteapparats (Parodontitis, Parodontose) und der Schleimhaut (Stomatitis) Tumore (meist Plattenepithelkarzinom) Zysten Leukoplakien Pilzinfektionen (v. a. durch Candida albicans, Kandidose) Cave: gefährliche Allgemeinerkrankungen manifestieren sich manchmal zuerst in der Mundhöhle (z. B. AIDS oder Morbus Crohn)

2.2 Speicheldrüsen

2.2 Speicheldrüsen Produktion: Aufgaben: Menge: 0,5–2l Speichel/d, exokrine Drüsen Speichel (Saliva) enthält Elektrolyte, pH-Wert zwischen 6,5 und 6,9, Konsistenz durch Muzine Aufgaben: gewährleistet die Gleitfähigkeit zum Abschlucken des Bissens, wichtig für die Zahngesundheit, das Sprechen und Schmecken Speichel enthält stärkespaltende Enzyme (Amylasen), Speicheldrüsen tragen so in geringem Umfang zur Verdauung bei Antibakterielle, fungistatische und antivirale Wirkung durch Lysozym, Immunglobulin A, Laktoferrin und Histatin (fördert auch die Wundheilung) Menge: 0,5–2l Speichel/d, Sekretion: nach Reizung von Geschmacks- und Geruchsrezeptoren und Konditionierung, durch Kauen, Steuerung über Teile des Hirnstamms

2.2 Speicheldrüsen drei große Speicheldrüsen: Ohrspeicheldrüse (Glandula parotidea oder Parotis), rein serös, zwischen Unterkiefer und Warzenfortsatz, Ausführungsgang gegenüber 2. oberen Molar Unterkieferspeicheldrüse (Glandula submandibularis), gemischt sero-mukös, zwischen Unterkiefer und Mundbodenmuskulatur, Ausführungsgang Erhebung am Boden der Zunge Unterzungenspeicheldrüse (Glandula sublingualis), gemischt muko-serös, unter der Zunge, viele kleine Ausführungsgänge Außerdem: 600 bis 1000 kleine Speicheldrüsen in der Mukosa des Mundraumes

3. Zunge (Lingua)

3. Zunge Von Schleimhaut bedeckter Muskel Muskelfasern sind in allen drei Raumrichtungen angeordnet und ermöglichen dadurch die Beweglichkeit der Zunge nimmt am Kauen, Saugen und Schlucken teil, ist mit Sinnesorganen für das Schmecken und Tasten ausgestattet und ein wichtiger Bestandteil der Sprachbildung Wahrnehmung von 5 Geschmacksqualitäten: Süß (Zungenspitze) Sauer (Zungenränder) Salzig (Zungenspitze und -ränder) Bitter (hinterer Teil des Zungenrückens) Umami (herzhaft, mittlerer Zungenrücken) Cave: Diese Zuordnung der Geschmacksqualitäten zu Zungen-regionen ist weit weniger exakt, als früher angenommen.

4. Gaumen (Palatum)

4. Gaumen Lage: Decke der Mundhöhle, Trennung von der Nasenhöhle und vom Rachen Aufgabe: Widerlager für die Zunge, große Bedeutung bei der Nahrungsaufnahme und beim Sprechen Knöcherner Anteil: vier durch Nähte miteinander verbundene Knochenteilen Weicher Gaumen = Gaumensegel: zwei Schleimhautfalten zum Zungengrund bzw. zur seitlichen Rachenwand (Gaumenbögen), in der Mitte Gaumenzäpfchen (Uvula)

5. Schlund (Pharynx)

5. Schlund Der Schlund ist sowohl Teil des Verdauungssystems als auch des Atmungsapparats Abschnitte: Epipharynx (Nasopharynx), Mesopharynx (Oropharynx), Hypopharynx (Laryngopharynx) Begrenzung: von der Nasenhöhle durch die Choanen von der Mundhöhle durch Zungengrund und Gaumenbogen Ausgänge nach unten ventral in den Kehlkopf (Larynx) und dorsal in die Speiseröhre (Oesophagus) Innervation: Hirnnerven

6. Schluckakt

6. Schluckakt Phasen: orale Vorbereitung orale Phase pharyngeale Phase (Schluckreflex) ösophageale Phase (magenwärts gerichtete peristaltische Wellen) Störungen im Ablauf deuten auf eine Dysphagie

7. Speiseröhre (Ösophagus)

7. Speiseröhre Ausdehnung und Lage: etwa 25 cm lang, im oberen Anteil hinter der Luftröhre, vor der Wirbelsäule, Beginn etwa Höhe HWK 6 drei Abschnitte: Halsabschnitt (Pars cervicalis): bis zum Eintritt in dem Thorax Brustabschnitt (Pars thoracalis): bis zum Zwerchfell Bauchabschnitt (Pars abdominalis): bis zur Cardia drei physiologische Engstellen: obere Enge: Ösophagusmund mittlere Enge: durch Kreuzung des Aortenbogens (Aortenenge) untere Enge: Zwerchfellenge im Hiatus oesophageus mit unterem Ösophagussphinkter (Cardia)

7. Speiseröhre Oberfläche: Plattenepithel Muscularis: Oberes Drittel quergestreifte Muskulatur, unteres Drittel glatte Muskulatur, dazwischen beide Arten Muskulatur „Verschluss“: durch oberen und unteren Ösophagussphincter → verhindert einen Reflux von Magensäure in die Speiseröhre

8. Magen (Gaster)

8. Magen Form: Hohlorgan aus Muskelgewebe, innen Schleimhaut, Fassungsvermögen 1.200–1.600 cm³, Form abhängig von: Füllung/Muskeltonus/Lebensalter/ Konstitutionstypus/ Körperlage Lage: im linken Oberbauch, etwa Höhe BWK 10/11, Längsachse von links oben nach rechts unten, kleine und große Kurvatur, 5 Abschnitte Aufgabe: Transport des Nahrungsbreis durch Muskelkontraktion (Peristaltik) Verdauung und Keimabwehr

8. Magen Oberfläche: Die innerste Schicht der Magenschleimhaut besteht aus pflastersteinartigem einreihigem Epithel. Darin sind unterschiedliche Zelltypen eingelagert: Nebenzellen, v.a. in der Kardia (Muzine) Belegzellen, v.a. in Fundus und Corpus (Salzsäure, Intrinsic factor → erforderlich zur Resorption von Vitamin B12 im terminalen Ileum) Hauptzellen, v.a. in Fundus und Corpus (Pepsinogen) G-Zellen, v.a. im Antrum (Gastrin) Die Magenschleimhaut ist direkt bedeckt von Schleim und Bikarbonat (u.a. zum Eigenschutz).

8. Magen Magenfunktion: Magensaftproduktion: im Ruhezustand etwa 10 ml pro Stunde, bei Nahrungsaufnahme bis zu 1000 ml pro Stunde (Bildung durch Nervenimpulse und durch Hormone gesteuert) Nahrungsbrei wird mit dem Magensaft vermengt, Salzsäure aktiviert Pepsinogen Vorverdauung (vor allem die Proteine durch Pepsin und Kathepsin; Kohlenhydrate und Fette später) Verweildauer 1-5 h, portionsweise Weitergabe Abtötung von Bakterien durch Salzsäure

9. Darm (Intestinum tenue bzw. crassum)

9. Darm Größe: beim erwachsenen Menschen zirka acht Meter lang und wegen der feinen Darmzotten Oberfläche von etwa 400 bis 500 m², besiedelt von Darmflora Aufbau: Dünndarm: Zwölffingerdarm (Duodenum) Leerdarm (Jejunum) Krummdarm (Ileum) Dickdarm: Blinddarm (Cæcum) mit dem Wurmfortsatz (lat. Appendix vermiformis, umgangssprachlich fälschlich als „Blinddarm“ bezeichnet) Grimmdarm (Colon mit Colon ascendens, Colon transversum, Colon descendens, Colon sigmoideum) Mastdarm (Rectum) = Enddarm Analkanal (kein Darmbestandteil, da von äußerer Haut und nicht von Schleimhaut ausgekleidet)

9.1 Dünndarm

9.1 Dünndarm Duodenum, Zwölffingerdarm: ungefähr 24 cm lang Jejunum, Krummdarm: ungefähr 1,8 m lang Ileum, Leerdarm: ungefähr 1,2 m lang Jejunum und Ileum sind am Mesenterium (Gekröse) aufgehängt

9.1 Dünndarm Funktion: Der Dünndarm ist der Hauptort der Verdauung und Resorption der Nahrung (Resorption v.a. an der Spitze der Zotten): enzymatische Verdauung: durch Verdauungsenzyme aus Mund, Magen und Pankreas (ins Duodenum ausgeschüttet) -> Aufspaltung von Kohlenhydraten, Proteinen und Fetten durch Galle: Emulgierung der Fette (Bilirubin beigemischt und ausgeschieden, Gallensäuren werden zu rund 95 % rückresorbiert) Resorption: Die Nahrungsbestandteile werden von der Darmwand resorbiert, über die Pfortader in die Leber, dort weiterverarbeitet (gespeichert, umgewandelt etc.)

9.1 Dünndarm Flüssigkeitsresorption: täglich Resorption von ca. neun Litern Flüssigkeit (~1,5 l oral aufgenommen, Speichel ~1 l, Magensekrete ~1,5 l, Dünndarm selbst ~3 l, Galle ~0,6 l) Der Dünndarm entzieht dem Speisebrei etwa 80 % des mit der Nahrung aufgenommenen und vom Körper durch Sekretion abgegebenen Wassers (Ablauf: Salze diffundieren passiv, dem Konzentrationsgefälle folgend, in die Zellzwischenräume → dort durch Na+-K+-Pumpen in die Zelle aufgenommen → Wasser folgt dem durch die Salze erzeugten osmotischen Druck → diffundiert von dort in den Blutstrom)

9.1 Dünndarm Duodenum: An der hinteren Bauchwand fixiert, C-förmig, im Bogen liegt der Kopf der Bauchspeicheldrüse Mündung des Gallen- und Bauchspeicheldrüsengangs Brunner-Drüsen zur Sekretion von Muzinen, Trypsinaktivator und Bikarbonat (zur Neutralisierung des sauren Magensaftes) Höhe LWK 2 Übergang in das Jejunum

9.1 Dünndarm Jejunum und Ileum das Ileum ist Teil der Immunabwehr (Ansammlungen lymphatischer Zellen, Peyer-Plaques) Resorption von Gallensäure Im terminalen Ileum Resorption von Vitamin B12 (Cobalamin) mithilfe des aus dem Magen stammenden Intrinsic-Faktor An der Ileocaecalklappe: Übergang in den Dickdarm

9.1 Dünndarm Jejunum und Ileum Zur Resorption von Nahrungsbestandteilen ist die innere Oberfläche enorm vergrößert durch: Falten (Kerckring-Falten bzw. Plicae circulares) → Faktor 3 Zotten → Faktor 7-14 Mikrovilli → Faktor 15-40 letztendlich Vergrößerungsfaktor: ~ 600, gesamte Resorptionsoberfläche von rund 180 m² In den Zotten befinden sich viele Kapillaren und Lymphgefäße zur Resorption

9.1 Dünndarm Jejunum und Ileum Epithel hat sehr hohe Teilungs- und Umsatzrate Im Ileum weniger Schleimhautfalten als im Jejunum, Zotten gedrungen, mehr Becherzellen Dünndarmmotilität: Bewegung der Muskulatur, peristaltische Wellen, ausgelöst durch Dehnungsreize, Verknüpfung zum ZNS Zusätzlich: Bewegung der Zotten

9.2 Dickdarm

9.2 Dickdarm Caecum (Blinddarm) mit Appendix vermiformis Kolon (Grimmdarm) (ascendens, traversum, descendens, sigmoideum) Rektum (Mastdarm)

9.2 Dickdarm

9.2 Dickdarm Größe: Durchmesser etwa sechs Zentimeter, Länge ~1,5 Meter Oberfläche: keine Zotten aber Krypten und Haustren (Haustra coli), unterteilt durch Plicae semilunares coli Muskulatur zu Bandstreifen (3 Tänien) verdickt, mit zipfelförmigen Fettanhängseln (Appendices epiploicae) Rektum (15-20cm): kein Mesenterium, geschlossene Muskelschicht

9.2 Dickdarm Kolonmotalität: Hin- und Herbewegung in langsamer Peristaltik und Antiperistaltik, 2-3 x täglich große Kolonbewegungen distalwärts, v.a. nach den Mahlzeiten Steuerung der Bewegungen durch Sympathikus und Parasympathikus Passagezeit 20-30 Stunden

9.2 Dickdarm Rückresorption von Wasser (v. a. Colon): insgesamt etwa 1,5 Liter pro Tag, Steigerung um den Faktor zwei bis drei möglich Speicherung des Stuhlinhaltes bis zur Entleerung (v. a. Mastdarm) Resorption von Elektrolyten ins Blut Sekretion von Schleim durch zahlreiche Becherzellen Abwehr von Bakterien und Krankheiten

9.2 Dickdarm Appendix vermiformis Teil des spezifischen Abwehrsystems mit zahlreichen Lymphfollikeln Verschiedene Lagevarianten: 65 % der Fälle aufsteigend hinter dem Blinddarm (retrocaecale Lage) etwa 31 % der Fälle absteigende Lage weitere Varianten sind möglich

9.3 Analkanal

9.3 Analkanal drei Abschnitte mit allmählichem Übergang von der Schleimhaut des Darmes zur äußeren Haut gekennzeichnet sind: Zona columnalis: mit Längsfalten (Columnae anales) und dazwischen liegenden Einsenkungen (Analkrypten) mit den Mündungen der Proktodealdrüsen (Glandulae anales) Zona intermedia: mehrschichtiges Plattenepithel Zona cutanea: mit verhorntem mehrschichtigen Plattenepithel, Schweiß- und Talgdrüsen sowie Haaren

9.3 Analkanal Um die Öffnung des Anus sind unter der Haut bzw. Schleimhaut zwei Schließmuskeln angeordnet: Musculus sphincter ani internus (innerer Afterschließmuskel) Verstärkung der glatten Muskulatur der Darmwand Musculus sphincter ani externus (äußerer Afterschließmuskel): aus quergestreifter Muskulatur, damit willkürlich beeinflussbar Unter der Schleimhaut befindet sich ein dichtes Geflecht aus Blutgefäßen, die den muskulären Verschluss verstärken

9.4 Stuhlgang

9.4 Stuhlgang Stuhlzusammensetzung: 70-75% Wasser Fäulnis und Gärungsprodukte Schleim- und Enzymreste Darmschleimhautzellen nicht resorbierte Mineralstoffe Bakterien Farbstoffe

9.4 Stuhlgang Ablauf: Rektum wird durch zunehmende Füllung gedehnt anorektale Afferenzen werden aktiv, vermehrter Stuhldrang entsteht zur glatten Muskulatur gehöriger innerer Schließmuskel entspannt sich Tonus des quergestreiften äußeren Schließmuskels steigt Bewusste Entspannung des äußeren Schließmuskels zur Defäkation erforderlich Kontraktion von Sigmoid und Mastdarm wird ausgelöst durch rektale Afferenzen über einen spinalen parasympathischen Reflex, den Defäkationsreflex