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Motorik (Plexus, Transmitter)
- außen: Plexus myentericus (Auerbach) -> steuert Kontraktion
- innen: Plexus submucosus (Meissner) -> steuert Sektretion der Drüsen
- enterisches Nervensystem nutzt Neuropeptide (Substanz P oder VIP)
- - Sympathikus hemmt Verdauung
- - Parasympathikus fördert
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Ösophagus (Transmitter, Öffnungsmechanismus, Tonusänderung durch)
- - am distalen Ende: unterer Ösophagussphinkter
- -> vagovagaler Reflex öffnet (ACh ist Transmitter)
- wird auch durch Dehnung des oberen Ö. ausgelöst (öffnet, wenn Nahrung die Speiseröhre betritt)
- Tonus erhöht durch:
- - ACh
- - Gastrin
- - Motilin
- - Substanz P
- - Nahrungsproteine (Reflux hemmend)
- Tonus vermindert durch:
- - Cholezystokinin
- - GIP
- - VIP
- - NO
- - Nachrungsfette
- - Progesteron (Reflux fördernd)
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Magen (Aufbau, Aufgaben, Reflex und Peristaltik)
- - Proximaler Teil: Fundus und Cardia
- - Distaler Teil: Corpus und Antrum
- - Akkomodationsreflex:
- -> Prox. Magen speichert Nahrung,
- -> durch lokale Dehnung wird A.reflex ausgelöst, Magen dehnt sich (rezeptive Relaxation)
- -> auch ein vagovagaler Reflex (diesmal ist VIP Transmitter)
- - Magenperistaltik
- -> distaler Magen soll Nahrung durchmischen
- -> propulsive peristaltische Wellen schieben Brei gegen geschlossenen Pylorus
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Speichel (Menge, Ablauf, Abhängigkeit von Flussgeschwindigkeit, Transmitter)
- täglich 1L Speichel (größter Anteil: Gl. submandibularis)
- 2 Schritte:
- -> In Azini kommt Primärspeichel (wie Blutplasma, VIEL NATRIUM UND CHLORID -> PLASMAISOTON, da Wasser folgt)
- -> Zellen der Ausführungsgänge RESORBIEREN Na UND Cl, aber KEIN WASSER!! -> plasmahypoton
- -> zusätzlich wird K und HCO3 sezerniert
- !!! abhängig von Flussgeschwindigkeit !!!
- -> je schneller, desto weniger Na und Cl wird resorbiert und desto weniger K und HCO3 wird sezerniert !!
- Speichel enthält außerdem Muzine, Immunglobuline und a-Amylase (-> dient eher der Mundhygiene)
- -> Sympathikus macht mukös (Noradrenalin)
- -> Parasymp. macht serös (ACh UND VIP)
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Magensekretion (Stimuli, Sekretion der Zellen)
- Nerval stimuliert duch ACh
- Parakrin durch Prostaglandin E2
1) Belegzellen:
- - produzieren HCl und Intrinsic Factor
- (Intrinsic wird im terminalen Ileum für VitB12-Resorption benötigt)
2) Hauptzellen:
- - sezernieren Pepsinogen (Vorstufe von Pepsin)
- -> autokatalytische Aktivierung von Pepsin nur in Gegenwart von HCl möglich (Spaltung der Proteine beginnt im Magen!!)
3) Nebenzellen:
- - produzieren Schleim und HCO3
- -> Schutz der Magenwand vor HCl
4) G-Zellen:
- - produzieren Gastrin (HCl fördernd)
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Magensäuresekretion (Phasen, Stimuli)
3 Phasen:
- 1) kephal:
- -> Stimulation des N. vagus durch Geruch und Geschmack + darauf folgende Stimulation der Belegzellen durch ACh
- 2) gastral:
- -> Magendehnung bewirkt Ausschüttung von Gastrin aus den G-Zellen
- -> Gastrin stimuliert Belegzellen
- 3) intestinal
- -> HEMMT HCl-Sekretion, wenn Brei in Dünndarm gelangt! (zB durch Somatostatin)
- außerdem wird Gastrin durch pH-Wert gesteuert: pH↑ -> Gastrin-Ausschüttung↑
- Weiterer Stimulus für HCl-Ausschüttung:
- - Histamin wird von H-Zellen produziert (ACh- und Gastrin-abhängig)
- -> bindet an H2-R und fördert wiederum Einfluss von ACh und Gastrin!
- (eigene Signalverstärkung)
-> daher werden H 2-Blocker gegen Magengeschwürde benutzt
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Mechanismus der HCl-Sekretion
- - Kernstück: H+/K+-ATPase in luminaler Membran (K diffundiert direkt passiv wieder ins Lumen)
- - Protonen werden von Carboanhydrase bereitgestellt:
- -> CO2 in Zelle rein -> +H2O -> HCO3 + H+ (HCO3 im Tausch gegen Cl- wieder raus; Cl- direkt ins Lumen)
-> Magengeschwüre durch Blockade der H/K-ATPase therapiert
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Pankreas - Sekretion (Ablauf, Transmitter)
Zwei Schritte:
1) primärer Pankreassaft in Azini:
- - enthält vor allem Na und Cl
- - Wasser folgt passiv nach -> Plasmaisoton!
- -> bei niedrigen Flussraten KEINE MODIFIKATION
- Sekretion der Azini von ACh, Cholezystokinin (CCK) und VIP stimuliert
- -> nur wenn Flussrate steigen soll, werden Ausführungsgänge stimuliert (durch Sekretin) und modifizieren:
- - Ausführungsgänge sezernieren Wasser und Na
- -> bleibt immer plasmaisoton!
- - durch HCO3/Cl--Antiporter steigt bei HOHER Flussrate HCO3-Konzentration!
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Mukoviszidose (zystische Fibrose)
- - In Pankreasgangzellen sind Chloris/Bikarbonat-Antiporter (HCO3 in Gang, Cl zurück resorbiert)
- -> damit dies funktioniert, muss über einen speziellen Cl-Kanal Chlorid von der Zelle ins Lumen
- -> dieser Kanal heißt CFTR (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator)
- -> wenn dieser kaputt ist, wird auch weniger Wasser sezerniert (Flussrate wird ja durch Sekretion der Pankreasgänge erhöht)
- -> zähes Sekret verstopft Ausführungsgänge
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Gallensekretion (Aufgaben, Ablauf mit Stimuli, Zusammensetzung
- Gale dient zur Resorp. der Nahrungsfette im Dünndarm, sowie Entgiftung (auch Bilirubin-Ausscheidung)
-> Primärgallenbildung durch Hepatozyten ( Sekretin stimuliert Modifikation der Galle durch NaHCO3- und Wasser-Sekretion in Gallengängen -> Lebergalle)
-> dann in Gallenblase und durch Salz- und Wasserresorption eingedickt (Blasengalle)
- gelangen Fette ins Duodenum, kontrahiert und entleert sich die Gallenblase ( Stimulus: Cholezystokinin, ACh)
- ! Wichtigste Bestandteile:
- -> Gallensäuren - 60% (Derivate des Cholesterins)
- -> Phospholipide (Lecithin) - 30%
- -> Cholesterin - 10%
- - Gallensäuren:
- -> emulgieren Fette
- -> werden im terminalen Ileum wieder resorbiert
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Kohlenhydratverdauung (Stärke, Maltose, Saccharose, Lactose, Resorption)
Im Dünndarm!
-> ..-asen sind am Bürstensaum befestigt!
- - α-Amylase hydrolysiert Stärke zu Maltose, Maltotriose und a-Grenzdextrine (in Mund und Dünndarm)
- -> Maltose u. Maltotriose durch Maltase zu Glukose
- -> a-Grenzdextrine durch Isomaltase zu Glukose
- - Saccharose durch Saccharase zu Glukose und Fructose
- - Laktose durch Laktase zu Glukose und Galactose
-> entstandene Monosaccharide über Natrium-Symport-Carrier ( je 2 Na+) in Enterozyten und dann passiv ins Blut (nur Fructose hat eigenen Carrier -> GLUT5)
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Eiweißverdauung
- - beginnt im Magen:
- -> HCl denaturiert und Pepsin spaltet
- im Dünndarm durch Pankreasenzyme TRYPSIN und CHYMOTRYPSIN in Aminos zerlegt
- - werden entweder über Natrium-Symport
- - oder über AS-AS-Antiporter in Enterozyten aufgenommen
-> dann verschiedene Uniporter zur Resorption
- ! Di- und Tripeptide im Symport mit H+ resorbiert (PEPT1)
- -> akzeptiert auch oral wirksame peptidartige Pharmaka (Beta-Laktam-Antibiotika, Renin-Inhibitoren etc.)
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Fettverdauung
-> im Dünndarm!
- - Gallensalze emulgieren
- - Lipasen spalten zu Monoglyceriden und freien Fettsäuren
- - Fettspaltprodukte bilden mit Gallensäuren MIZELLEN
- -> diese werden bis an Bürstensaum transportiert und diffundieren PASSIV in Enterozyten (freie Fettsäuren auch Carrier vermittelt)
- - intrazellulär werden wieder Fette synthetisiert.
- Diese werden in Chylomikronen eingebaut
- -> in Lymphbahnen abgegeben
- -> durch Umgehung der Leben ins Blut
- Gallensäuren werden nach Resorption im terminalen Ileum wieder resorbiert (enterohepatischer Kreislauf)
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Vit B12 und Intrinsic Factor
- - VitB12 wird erst im terminalen Ileum resorbiert
- -> nur wenn genügend Intrinsic Factor vorhanden ist!
- - gehen Bindung ein und VitB12 kann nur so durch Endozytose aufgenommen werden
-> bei Intrinsic Factor-Mangel (zB Magenresektion) führt zu Vit B12-Mangel und damit zu hyperchromer Anämie
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Phosphatresorption
Dünndarm!
- - über luminale 3Na+-HPO42--Symporter
- -> Stimulus: Calcitriol
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Eisenstoffwechsel (Ort, Trägerproteine, Eisenspeicher, Hemmstoff)
- - wird im Duodenum resorbiert (in ZWEIWERTIGER FORM)
- -> luminal Fe2+-H+-Symporter + Fe2+-Häm-Transporter
- -> Reduktionsmittel (VitC) halten es zweiwertig,
- -> Komplexbildner (Phosphat) hemmen Resorption
- Trägerproteine:
- - intrazellulär an Ferritin
- - extrazellulär an Transferrin und Hämoglobin
- -> 70% des Körpereisens an Hämoglobin
- - weitere Eisenspeicher: Leber, Knochenmark und Enterozyten
- -> Gesamtbestand: 3-5g
- Bei Abbau der Erys:
- - in Leber wird Häm zu Bilirubin umgewandelt (mit Galle ausgeschieden -> braune Farbe)
- - frei werdendes Eisen wieder in neu synthetisiertes Hämoglobin eingebaut (Kann nicht aktiv ausgeschieden werden)
! Hepicidin hemmt Eisenaufnahme !
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Wasser- und Elektrolytresorption
- - pro Tag 10L Wasser in den Darm
- -> nur 100ml ausgeschieden
- -> 9L in Dünndarm resorbiert
- -> 1L in Dickdarm
- - Duodenum und Jejunum haben "leckes" Epithel -> parazellulärer Transport
- -> transzellulär wichtig: Na/H-Antiport (apikal) und Na/K-ATPase (basal)
- - Ileum, Colon ascendens und transversum haben "mitteldichtes" Epithel
- -> auch Cl/HCO3-Antiporter beteiligt
- - im Colon descendens nur transzellulärer Transport
- -> Na-Kanäle luminal, Na/K-ATPase basal
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Hormonelle Regulation des Calciumhaushaltes (auch Resorptionsmechanismus)
- -> 99% im Knochen gebunden!
- -> Ca kann nur mit Phosphat aus Knochen gelöst werden, da sie Kristalle bilden
- -> im Blut bewirkt erhöhte Ca-Konzentration eine Abnahme des Phosphat-Spiegels und umgekehrt
- 1) Parathormon:
- - wird in Nebennierenschilddrüsen gebildet
- - niedriger Ca-Spiegel erhöht Parathormon-Ausschüttung
- -> stimuliert Osteoklasten Ca zu lösen
- -> erhöht Ca-Resorption in Niere und erhöht Phosphat-Ausscheidung (Löslichkeitsprodukt darf nicht überschritten werden!)
- -> erhöht zusammen mit Calcitriol Resorption im Darm
- 2) Calcitriol:
- - aktive Form von VitD3
- - erhöht Ca-Resorption in Darm und Niere
- - stimuliert Osteoblasten zum Ca-Einbau
3) Calcitonin: - wird in Schilddrüse gebildet- wird bei erhöhtem Ca-Spiegel ausgeschüttet- lässt Ca in Knochen einbauen- erhöht Ca-Ausscheidung
Resorption:
- -Dünndarm!
- - luminal: Ca-Kanäle
- - basal: Ca-ATPase und 3Na/Ca-Antiporter
- -> in Enterozyten an Calbindin gebunden
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Regulation des Essverhaltens
Kurzzeitregulation:
- - hoher Glukosespiegel, Cholezystokinin, Peptid YY und Dehnung bewirken Sattheit
- -> Ghrelin stimuliert Nahrungsaufnahme
Langzeitregulation:
- - Leptin und Insulin bewirken Sattheit (Leptin von Fettzellen freigesetzt; Insulin von B-Zellen im Pankreas)
- -> Leptin- und Insulin-Plasmakonzentration sind proportional zur Fettmasse
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Brennwerte und empfohlene Zufuhr
- - Kohlenhydrate: 17 kJ/g
- - Fette: 39 kJ/g
- - Proteine: 22 kJ/g (physiologisch: 17 kJ/g, da Harnstoff entsteht, der ausgeschieden wird)
- (- Alkohol: 30 kJ/g)
- -> empfohlene Proteinzufuhr deckt 10% des Energiebedarfs,
- Kohlenhydrate 60%
- Fette 30%
- -> Vereinfacht: Mindestzufuhren von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten in g/kg KG:
- 1:1:5
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