Eine Reise durch die Physiologie

III.       IV. Ernährung und Verdauungssystem       V.


Funktionen und Eigenschaften des Gastrointestinalen Systems

Darmnervensystem; Motorik und Transport

Sekretion im Gastrointestinalen System; Speichelbildung

Kauen, Schluckreflex, Physiologie des Ösophagus

Funktionen des Magens

Funktionen des exokrinen Pankreas

Physiologie der Verdauungsprozesse (Proteine, Kohlenhydrate, Lipide, Nukleinsäuren)

Physiologie der Absorptionsprozesse

Funktionen des Dickdarms, Steuerung von Kontinenz und Defäkation

Untersuchung der Verdauungsfunktionen

Ernährung: Proteine, Lipide, Kohlenhydrate

Bedarf an Mineralstoffen, Spurenelementen und Vitaminen

 

Das gastro-intestinale System ist Sinnesorgan, Hormonquelle, Blutspeicher, Immunpolizist und Ernährungsorgan. Es hat einen wesentlichen Anteil an der Funktion anderer Körpersysteme: Herz, Kreislauf, Abwehrsystem, Wasserhaushalt, Nervensystem u.a. Beschwerden mit Ernährung und Verdauung (Bauchschmerzen, Übelkeit, Schluckbeschwerden, Appetitlosigkeit, Verstopfung oder Durchfall, Blähungen, Gewichtsverlust oder Übergewicht..) sind sehr häufig. Funktionell-diagnostisch können neben spezifischen Organuntersuchungen (Pankreas,..) z.B. Resorptionstests, Sekretanalysen, Manometrie, Langzeit-pH-Metrie oder Atemtests weiterhelfen.

Das enterale Nervensystem koordiniert Motorik (z.B. peristaltische Transportwellen), Sekretion (Schleim, Enzyme und andere Faktoren) und endokrine Aktivität (gastrointestinales System, Muskulatur und Fettgewebe sind die größten Hormonproduzenten des Körpers). Weiters dient es der Weiterleitung und Verarbeitung sensorischer Information (Dehnung, chemische Zusammensetzung des Darminhalts), die auch an das Zentralnervensystem geleitet 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).

Der Magen hat spezialisierte Teile: Im Fundus kann Chymus zwischengespeichert werden ("rezeptive Relaxation", bis zu 1-2 Liter), im oberen Teil des Corpus werden Salzsäure und Pepsinogen produziert (Verdauungsfunktion), 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.

Schon im unteren Magen beginnt die Produktion des Peptidhormons Gastrin, das Duodenum sezerniert Cholezystokinin-Pankreozymin (Entleerung der Gallenblase, Enzymproduktion des Pankreas) und Sekretin (Pufferung).

Im Dünndarm geht die endgültige physikalische (Zerkleinerung, Emulgierung) und chemische (Sekretion von Peptidasen, Lipasen, Amylase usw.) Aufschließung der Nahrungsstoffe vor sich. 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, sodass unregelmäßige Zufuhr (z.B. saisonal) abgepuffert werden kann. Ein wichtiges Organ zur Zwischenspeicherung ist die Leber.

© H. Hinghofer-Szalkay