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Vorgänge im Magen-Darm-Trakt

Vorgänge im Magen-Darm-Trakt

Als Verdauung werden Vorgänge im menschlichen Organismus bezeichnet, die dazu beitragen, die zugeführte Nahrung für den Körper aufnahmefähig zu machen. Dieses geschieht durch mechanische Prozesse wie Zerkleinern und Fortbewegen der Nahrungsmittel innerhalb des Verdauungstraktes (Peristaltik), aber auch durch chemische Prozesse wie Spaltungsvorgänge mit Hilfe von unterschiedlichen Wirkstoffen.

Der Magen (Gaster) dient als Auffangbecken für die Nahrung; hier wird sie mit dem Magensaft durchmischt. Eine weitere Aufgabe ist die Produktion von Salzsäure, die der Aktivierung von eiweißspaltendem Pepsin und der Desinfektion der Nahrung dient. Außerdem wird der Nahrungsbrei mit Hilfe der Magenmuskulatur zum Weitertransport in den Darm vorbereitet. Im Magen kommt es zum einen mechanisch durch Muskelkraft, zum anderen chemisch zur Zerkleinerung der Nahrung.

Vorgänge im Magen-Darm-Trakt

Der Verbleib der Nahrung steht in Abhängigkeit zur Zusammensetzung. Kohlenhydrate verbleiben 1-2 Stunden, Eiweiße 3 Stunden und Fette 4-5 Stunden im Magen. Flüssigkeiten verlassen ihn innerhalb weniger Minuten.

Chemische Verdauungsvorgänge sind vor allem die Eiweißspaltung durch Pepsin. Es wird als Vorsubstanz Pepsinogen in der Magenschleimhaut gebildet und erst im Kontakt mit der in den Belegzellen gebildeten Salzsäure zu Pepsin. Unter diesem Einfluss werden Eiweiße in Peptide zerlegt. Von sogenannten Nebenzellen wird reichlich Schleim abgesondert. Neben Haupt-, Beleg- und Nebenzellen gibt es im Magen G-Zellen. Sie liegen überwiegend im Schleimhautabschnitt des Pförtners und bilden das Gewebehormon Gastrin. Zusätzlich wird in den Haupt- und Nebenzellen ein sogenannter ”innerer Faktor“ (Intrinsinc Factor) gebildet, der für die Vitamin B12-Aufnahme und die Blutbildung Bedeutung hat.

Die Steuerung der Magentätigkeit vollzieht sich über Hormone, und durch die Motorik, die bei Füllung des Magens rein mechanisch einsetzt, wenn die glatte Muskulatur gedehnt wird. Eine Hemmung der Motorik geschieht durch Hormone, die im Zwölffingerdarm gebildet werden (Sekretin, Enterogastron, Pankreocymin). Erst wenn der Nahrungsbrei durch den Verdauungssaft der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) bis zu einem gewissen Maß ”aufbereitet“ ist, entfällt die Hemmung und der nächste Teil des Nahrungsbreies gelangt durch die Motorik in den Zwölffingerdarm. Hauptsächlich wird die Magenmotorik über das Zentralnervensystem innerhalb des Gehirns geregelt.

Im Dünndarm gibt es für die Verdauung weitere Aufgaben: Mischung und Weiterbeförderung des Nahrungsbreies, chemischer Abbau von Kohlenhydraten, Eiweiß und Fett zu Molekülen, die der Körper aufnehmen kann.

Die Mischung des Nahrungsbreies erfolgt zum einen durch die Kontraktion der Ringmuskulatur in mehreren kleineren Teilabschnitten sowie die pendelnden Bewegungen durch die Längsmuskulatur (Peristaltik). Innerhalb des Darms gibt es zahlreiche Auffaltelungen, die man als Darmzotten bezeichnet. Sie haben eine Muskelschicht, mit der sie sich abwechselnd zusammenziehen, also verkürzen, und erschlaffen. Dadurch kommt es zu einer Art Pumpwirkung, durch die Blut und Lymphe transportiert werden. Die Anregung der Zotten, sich zu bewegen, wird über das Hormon Villikinin gesteuert, das durch ein saures Darmmilieu zur Bildung angeregt wird. Die Motorik innerhalb des Darms wird über ein darmeigenes Nervengeflecht gesteuert. Durch seine Dehnung reglementiert es die peristaltischen Kontraktionen.

Die Verdauungsenzyme innerhalb des Zwölffingerdarms stammen aus der Bauchspeicheldrüse, die hier mit ihrem Ausführungsgang mündet. Es sind Lipase zur Spaltung von Fett, Alpha-Amylase zur Spaltung von Stärke und Trypsin und Chymotrypsin zur Spaltung von Eiweiß und Poypeptiden usw. Über die Drüsen der Dünndarmschleimhaut wird reichlich Schleim abgesondert.

Überwiegend im Dünndarm kommt es zur Aufnahme der aufgespaltenen Nährstoffe in das Blut und die Lymphe. Hier spielen passive Vorgänge wie Diffusion und Osmose, aber auch aktive Prozesse (z.B. Carrier) für den Transport eine Rolle.

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Störungen im Verdauungsablauf

MagenInnerhalb des Verdauungssystems kann es zu unterschiedlichen Störungen kommen. Hierzu gehört das Erbrechen, ein Schutzreflex des Körpers. Hierbei wird der Mageninhalt stoßweise über die Speiseröhre nach außen abgegeben.

Auslöser für Erbrechen können besondere Reize sein. Dazu gehören Giftstoffe, unangenehme Gerüche oder Vorstellungen, starke Magendehnung durch Überfüllung oder übermäßigen Alkoholgenuss. Aber auch die Berührung der Rachenschleimhaut oder Schwindel (Störung des Gleichgewichtsorgans) führen zum Brechreiz.

Das Brechzentrum, das dabei aktiviert wird, liegt im verlängerten Rückenmark (Medulla oblongata) im Bereich der Formatio reticularis (zwischen der Olive und dem Tractus solitarius). Gleichzeitig kommt es zu einer starken Erregung des parasympathischen Anteils im Nervensystem.

Erbrechen kündigt sich an mit Übelkeit, Blässe, Schweißausbrüchen, vermehrtem Speichelfluss und Pupillenerweiterung. Die Aktivierung des Brechzentrums setzt gleichzeitig verschiedene Muskelgruppen in Aktion. Während des Erbrechens wird das Zwerchfell (Diaphragma) in Inspirationsstellung (Einatmung) gehalten. Der Kehlkopf (Larynx) schließt sich wie beim Schlucken. Die Bauchmuskeln ziehen sich rasch zusammen. Dadurch wird der Druck im Bauchraum erhöht.

Gleichzeitig kontrahiert sich der Zwölffingerdarm (Duodenum), der Magenausgang schließt sich mehr oder weniger und der Mageneingang erschlafft, so dass der Mageninhalt durch den hohen entstehenden Magendruck in die Speiseröhre (Oesophagus) gepresst wird. Nun öffnet sich der obere Schließmuskel der Speiseröhre, der weiche Gaumen (Palatum molle) hebt sich und lässt den Mageninhalt in den Rachenraum gelangen. Bei Kontakt mit der Rachenwand wird automatisch der Würgreflex ausgelöst.

Länger andauerndes Erbrechen führt zu einem großen Verlust von Flüssigkeit, aber auch von Magensalzsäure.

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Magen

Magen (Ventriculus, Gaster)

Der Magen ist eine Erweiterung innerhalb des Verdauungsschlauches. Er liegt im linken Oberbauch und grenzt an Leber (Hepar), Milz (Lien), Bauchspeicheldrüse (Pankreas), Zwerchfell (Diaphragma) und an den Querteil des Dickdarms. Je nach Füllung des Magens und Körperlage nimmt er unterschiedliche Formen an. Entsprechend unterscheidet man eine Haken-, Post- oder Stierhornform.

Die Speiseröhre (Oesophagus) tritt am Mageneingang (Pars cardiaca) in den Magen ein. Nach oben wölbt sich darüber die Magenkuppel bzw. der Magengrund (Fundus gastricus). In ihr sammeln sich verschluckte Gase an. Der Magenkörper (Corpus gastricum) geht nach unten rechts in den Magenausgang (Pförtner = Pylorus) über.

Die rechte Magenkante bezeichnet man als kleine Magenkrümmung (Curvatura minor), die linke Kante als große Krümmung (Curvatura major).

Anatomie des Magens

Anatomie des Magens

Die Teile des Magens gehen ohne besondere Grenzen ineinander über. Das Mageninnere ist von einer dicken Schleimhaut ausgekleidet, die in ihrer Oberfläche zahlreiche Auffaltelungen hat. Diese bilden in der kleinen Magenkrümmung eine ”Magenstraße“. Innerhalb der Oberfläche sind zahlreiche dicht angeordnete Magengrübchen (Foveolae gastricae), in die die Magendrüsen eingebettet sind.

Je nach Zellart sondern die Magendrüsen verschiedene Stoffe ab. Die Hauptzellen sondern das Pepsinogen ab, das im Magen zum Enzym Pepsin umgewandelt wird. Es dient der Eiweißspaltung. Die Belegzellen bilden die Magensäure (Salzsäure). Wichtig ist die Schleimabsonderung der Nebenzellen, denn sie schützt den Magen davor, sich selbst zu verdauen.

In den G-Zellen, die besonders im Pförtnerabschnitt des Magens zu finden sind, wird das Hormon Gastrin freigesetzt. Gastrin gelangt auf dem Blutweg zu den Drüsen der Magenkuppel und des Magenkörpers und regt diese zur Absonderung des Magensaftes an. Solange im Pförtnerabschnitt noch Speiseteile ankommen, die Eiweißspaltstücke enthalten, wird Gastrin produziert.

Bereits bei der Nahrungsaufnahme wird die Magensaftsekretion durch den Anblick und Geruch über den 10. Hirnnerv gesteuert. Diese nervale Phase ist sozusagen die Zündung für die Drüsenabsonderungen und wird dann von der hormonalen Phase, der Gastrinbildung, fortgesetzt.

Die Zubereitung und Reihenfolge der Speisen ist also nicht unbedeutend für die Vorgänge im Magen. Die Menüfolge Suppe – Hauptgang – Süßspeise ist bereits sinnvoll gewählt. Der Speisenbrei aus der Speiseröhre wird im Magen gesammelt.

Im Schnitt verbleibt eine Mahlzeit 3 – 4 Stunden im Magen, bei fettreicher Nahrung kann die Verweildauer auf 7 Stunden und mehr ausgedehnt werden. Die Abgabe des Speisebreis an den Zwölffingerdarm erfolgt nur in den Mengen, wie dieser ihn weiterverarbeiten kann.

Die Muskelschicht des Magens besteht aus glatter Muskulatur mit einer inneren Ring- und einer äußeren Längsmuskelschicht, genau wie in allen Darmabschnitten auch. Beim Magen gibt es zusätzlich eine dritte Schicht (Fibrae obliquae). Diese Schrägmuskulatur durchzieht ganz innen den Magen in großen Teilen.

Umgeben ist der Magen vom Bauchfell (Peritonaeum). Durch das Bauchfell ist ein Verschieben des Magens im Bauchraum entsprechend seiner zu- und abnehmendem Größe bei der Nahrungsaufnahme möglich.

 

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