Physiologie lernen - den Organismus verstehen

Eine Reise durch die Physiologie


III.       IV. Ernährung und Verdauungssystem       V.


Funktionen und Eigenschaften des Gastrointestinalen Systems

Darmnervensystem; Motorik und Transport, Sensorik, Sekretion

Sekretion im Gastrointestinalen System; Speichelbildung

Kauen, Schluckreflex, Ösophagus

Magen

Duodenum, Jejunum, Ileum

Exokrines Pankreas

Verdauung

Absorption

Dickdarm, Kontinenz und Defäkation

Untersuchung der Verdauungsfunktionen

Proteine, Lipide, Kohlenhydrate

Bedarf an Mineralstoffen, Spurenelementen und Vitaminen

 

Das gastro-intestinale System dient nicht nur der Verdauung: Es wirkt als Sinnesorgan, Hormonquelle, Blutspeicher, Immunpolizei und hat einen wesentlichen Anteil an der Funktion anderer Körpersysteme: Herz, Kreislauf, Abwehrsystem, Wasserhaushalt, Nervensystem. Beschwerden mit Ernährung und Verdauung (Bauchschmerzen, Übelkeit, Schluckbeschwerden, Appetitlosigkeit, Verstopfung oder Durchfall, Blähungen, Gewichtsverlust / Übergewicht..) finden sich in der Klinik sehr häufig. Funktionell-diagnostisch spielen Resorptionstests, Sekretanalysen, Manometrie, Langzeit-pH-Metrie oder Atemtests eine Rolle.

Das enterale Nervensystem koordiniert Motorik (z.B. peristaltische Transportwellen), Sekretion (Schleim, Enzyme und andere Faktoren) und endokrine Aktivität (das gastrointestinale System gehört zu den größten Hormonproduzenten des Körpers, so wie Muskulatur und Fettgewebe). Weiters dient es der Weiterleitung und Verarbeitung sensorischer Information (Dehnung, chemische Zusammensetzung des Darminhalts), die zum Teil dem Gehirn zugeleitet wird.

Speichel hat mechanische und Schutzwirkungen, der Salivationreflex vermehrt seine Bildung. Neben Anfeuchtung, Pufferung und Bildung antibakterieller Stoffe unterstützt er Transport und Aufschließung (Ptyalin). Speichel kann diagnostisch genutzt werden, da die Konzentrationen einiger Stoffe mit ihren Blutwerten korreliert (Geschlechtshormone, Melatonin u.a.).

Der Magen hat mehrere Abschnitte mit spezieller Funktion: Der Fundus speichert ("rezeptive Relaxation", bis zu 1-2 Liter), der obere Teil des Corpus produziert Salzsäure und Pepsinogen (Verdauung), im unteren Corpus und im Antrum wird der Chymus "zerrieben", bis eine ausreichende Verkleinerung stattgefunden hat und die Passage durch den Pförtner (Pylorus) in den Zwölffingerdarm (Duodenum) freigegeben wird.

Hormonproduktion: Der Magen gibt Gastrin, das Duodenum Cholezystokinin-Pankreozymin (Entleerung der Gallenblase, Enzymproduktion des Pankreas) und Sekretin (Pufferung des Chymus) an das Blut ab.

Der Dünndarm ist für die endgültige physikalische (Zerkleinerung, Emulgierung) und chemische (Sekretion von Peptidasen, Lipasen, Amylase usw.) Aufschließung der Nahrungsstoffe zuständig. Darauf folgt die Aufnahme in Schleimhautzellen (Absorption, "Resorption") und deren Weitertransport in Blut- und Lymphgefäße. Die Resorptionsfläche ist auf bis 200 m2 vergrößert, vor allem durch Mikrovilli. Die Resorptionsmechanismen sind teilweise identisch mit denen in den Nierentubuli (Transporter für Kohlenhydrate, Aminosäuren usw.).

Im Dickdarm befinden sich mehr Bakterien, als der Organismus eigene Zellen hat: Sie schließen den Darminhalt weiter auf (dabei entstehen Fettsäuren und Darmgase), bilden ein individuell charakteristisches Mikrobiom und tragen zum Stuhlvolumen bei. Die Resorption von Wasser ist an die von Elektrolyten geknüpft. Dichtigkeit (Kontinenz) und Entleerung des Enddarms (Defäkation) sind teils autonom-nervös, teils somatisch gesteuert.

Der Körper bedarf der Zufuhr von Makronährstoffen zur Versorgung mit Energie (Kohlenhydrate, Fette) und essentiellen Bausteinmolekülen (z.B. Aminosäuren) in der Größenordnung von ~g/kg/d. Mineralien müssen im ~g/d-Bereich zugeführt werden. Mikronährstoffe sind Vitamine und Spurenelemente; diese dienen u.a. als Kofaktoren für Enzyme. Ihr Bedarfsbereich liegt im mg/d- bis µg/d-Bereich. Für einige von ihnen bildet der Körper Vorräte (Leber), sodass unregelmäßige Zufuhr (z.B. saisonal) abgepuffert werden kann.

© H. Hinghofer-Szalkay