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B978-3-437-44433-3.00010-6

10.1016/B978-3-437-44433-3.00010-6

978-3-437-44433-3

Lippe\"\iLippe im Sagittalschnitt. Charakteristisch für die Lippe ist u. a. der Wechsel ihres Oberflächenepithel:Lippe\"\iOberflächenepithels. Das typische Hautepithel (Epidermis) mit Anhangsgebilden wie Haaren, Schweiß- und Talgdrüsen wechselt im Bereich des Lippenrots in ein drüsenfreies mehrschichtiges unverhorntes PlattenepithelPlattenepithel:unverhorntes. Mundhöhlenwärts schließt sich ein von Drüsenpaketen (Gll. Glandula:labialis\"\ilabiales) unterlagertes mehrschichtiges unverhorntes Plattenepithel an. Den zentralen Gewebssockel der Lippe bilden zum großen Teil die Skelettmuskelfasern des M. orbicularis oris. Mensch; H. E.-Färbung; Vergr. 8-fach.

(Aus [R252])

ZungenspitzeZungenspitze\"\i im Längsschnitt. 1 Papille:Zunge\"\iPapillae Papilla:filiformis\"\ifiliformes des Zungenrückens; 2 Bündel der quergestreiften Zungenmuskulatur, quer (∗) und längs (▶) getroffen; 3 gemischte Drüse in der Zungenspitze. Mensch; H. E.-Färbung; Vergr. 15-fach.

Papillae Papilla:filiformis\"\ifiliformes (1) mit rachenwärts gekrümmten, spitzen verhornten Epithelkegeln. Die Papillae filiformes haben mechanische Funktionen; ihre reiche Innervation deutet auch auf stereognostische Fähigkeiten. 2 Zungenepithel, 3 Zungenmuskulatur (längs und quer getroffen). Zungenrücken, Mensch; Plastikschnitt; H. E.-Färbung; Vergr. 500-fach.

(Aus [R252])

Zahn:Längsschnitt\"\iLängsschnitt durch einen Schneidezahn\"\iSchneidezahn. a: Schema. Den Hauptanteil der Hartsubstanzen bildet das Dentin\"\iDentin, das im Bereich der Krone von Schmelz und im Bereich der Wurzel von Zement\"\iZement bedeckt ist. Funktionell und klinisch verdient der Zahnhalteapapparat besonderes Interesse. Hierzu zählt die Wurzelhaut, die den Periodontalspalt ausfüllt und zu der kleine Bündel straffen Bindegewebes gehören, die zwischen Zement und Alveolarknochen ausgespannt sind und die den Zahn leicht „federnd“ am Alveolarknochen befestigen. Der Zahnhals ist der Übergangsbereich zwischen Krone und Wurzel, hier spielen sich oft entzündliche Krankheiten ab. (Aus [G077]) b: Schneidezahn in situ mit Zahnkrone (sichtbarer Teil des Zahns, von Schmelz bedeckt), Zahnhals (= Grenzgebiet zwischen Schmelz und Zement) und Zahnwurzel (steckt in den Alevolen, wird von Zement bedeckt). Der Schmelz (gepunkteter Umriss) ist durch die Entkalkung des Präparats völlig entfernt worden und fehlt daher auf den meisten Schnittpräparaten eines Zahns. Katze; H. E.-Färbung; Vergr. 18-fach.

(Aus [R252])

Zahnleiste\"\iZahnleiste und Zahnanlage\"\iZahnanlagen (). Querschnitt durch die Anlage von Ober- und Unterkiefer. 1 Oberkiefer; 2 Nasenhöhle; 3 Septum:Nase\"\iNasenseptum; 4 Vomeronasalorgan; 5 Mundhöhle; 6 Zunge; 7 Unterkiefer, 8 Anlage der knöchernen Mandibula; 9 Meckel-Meckel-Knorpel\"\iKnorpel. Rechts unten: Zahnanlage mit früher Zahnglocke. Schweinefetus; H. E.-Färbung; Vergr. 25-fach.

Zahnleiste\"\iZahnleiste. Die Zahnleiste (➔) entsteht als Einsenkung des Mundhöhlenepithels (∗). In ihrer Umgebung ist das Mesenchym:Zahnleiste\"\iMesenchym verdichtet. Schweinefetus; H. E.-Färbung; Vergr. 125-fach.

Zahnglocke\"\iZahnglocke in der Entstehung. 1 äußeres Schmelzepithel\"\iSchmelzepithel; 2 inneres Schmelzepithel; 3 Schmelzpulpa\"\iSchmelzpulpa; 4 Zahnpapille\"\iZahnpapille; 5 Zahnsäckchen\"\iZahnsäckchen; ▶ Membrana preformativa; ∗ Zahnleiste mit Verbindung zu Zahnglocke und Mundhöhlenepithel (6). ➔ Blutgefäße. Menschlicher Fetus, 4. Monat; Goldner-Färbung; Vergr. 125-fach.

Glockenstadium. Die Zahnglocke\"\iZahnglocke besteht aus innerem und äußerem Schmelzepithel und der Schmelzpulpa. Sie bedeckt zum großen Teil die Zahnpapille. Menschlicher Fetus, 4.–5. Monat; H. E.-Färbung; Vergr. 40-fach.

(Aus [R252])

Teil einer frühen Zahnanlage\"\iZahnanlage in einer EM-Aufnahme. 1 Inneres Schmelzepithel, 2 zukünftige Odontoblasten in der Zahnpapille, ∗ Membrana preformativa. Maus; Vergr. 1.650-fach.

Beginn der Schmelz- und Dentinbildung an der Spitze einer Zahnanlage. Die Odontoblasten bilden ein zunächst unverkalktes Prädentin, das später verkalkt (Dentin). Die Adamantoblasten besitzen nur einen kurzen Tomes- Fortsatz (hell), in dessen Bereich die Schmelzprismen (dunkel) abgeschieden werden. Menschlicher Fetus, 6. Monat.

(Aus [R252])

Odontoblast\"\iOdontoblasten und Dentin:Bildung\"\iDentinbildung (Schema). Odontoblasten bilden die organischen Anteile des Dentins und sind über Zellkontakte verbunden. Die sensiblen Anteile der vegetativen Nerven steigen parallel zu den Tomes-Fasern von der Pulpa bis in die Zone des verkalkten Dentins auf.

Zahnentwicklung\"\iZahnentwicklung, Detailvergrößerung. 1 Schmelzpulpa\"\iSchmelzpulpa; 2 Stratum intermedium; 3 Adamantoblast\"\iAdamantoblasten (inneres Schmelzepithel\"\iSchmelzepithel); 4 Schmelz\"\iSchmelz; 5 Dentin\"\iDentin; 6 Prädentin\"\iPrädentin; 7 Odontoblast\"\iOdontoblasten; 8 Zahnpapille\"\iZahnpapille (frühe Zahnpulpa). Mensch; H. E.-Färbung; Vergr. 245-fach.

Ameloblast\"\iAmeloblasten (Adamantoblast\"\iAdamantoblasten) und Schmelzbildung\"\iSchmelzbildung (Schema). Der dachförmig gezeichnete Tomes-Tomes-Fortsatz\"\iFortsatz enthält vor allem Sekretionsgranula, Lysosomen und helle Vesikel. Seine Oberfläche kann schmale Einsenkungen ausbilden. Auf der nach rechts geneigten Fläche des Tomes-Fortsatzes wird das Schmelzprisma\"\iSchmelzprisma gebildet. Rechts (umrandet): unterschiedliche Erscheinungsformen der Schmelzprismen.

Zahnschliff\"\iZahnschliff, Längsschnitt durch einen nicht entkalkten Zahn. 1 Schmelz mit fast parallel zur Oberfläche verlaufenden Retzius-Retzius-Streifen\"\iStreifen (➔) und mehr radiär verlaufender Hunter-Schreger-Hunter-Schreger-Streifung\"\iStreifung (∗); 2 Dentin. Mensch; Vergr. 150-fach.

Zahnschmelz\"\iZahnschmelz eines Molaren. 1 Schmelzprisma\"\iSchmelzprisma, ▶ interprismatischer Zahnschmelz:interprismatischer\"\iSchmelz, ∗ Schmelzoberfläche. Die oberste Schmelzschicht ist nicht in Form von Prismen strukturiert, sondern homogen aufgebaut. Mensch; Vergr. 1.850-fach.

Dentin\"\iDentin eines aufgebrochenen Molaren. Das Dentin (∗) ist kompakt gebaut, Kollagenfibrillen sind im Apatit des Dentins eingebacken und hier nicht zu erkennen. In den zahlreichen Dentinkanälchen (▶) liegen im lebenden Zahn die Tomes-Fasern. Mensch; Vergr. 2.600-fach.

Zahnpulpa\"\iPulpa:Zahn\"\iZahnpulpa eines Molaren mit einer Arteriole (∗). Die zarten, blau gefärbten Kollagenfasern der Pulpa bestehen überwiegend aus Kollagen vom Typ III. Die Adventitia der Arteriole enthält Kollagen vom Typ I. Schwein; Azan-Färbung, Vergr. 450-fach.

Desmodont\"\iDesmodont, Querschnitt der Wurzelhaut\"\iWurzel eines Prämolaren. ∗ Dentin\"\iDentin; 1 einer von 2 Wurzelkanälen; 2 Desmodont (Wurzelhaut); 3 Alveolarknochen\"\iAlveolarknochen. Mensch; H. E.-Färbung; Vergr. 25-fach.

Kompartimente des Desmodont\"\iDesmodonts (1), höhere Vergrößerung eines Zahnwurzelquerschnitts. 2 Straffe Kollagenfaserbündel (Sharpey-Sharpey-Faser\"\iFasern); 3 zell- und gefäßreiche Partien; 4 Zement\"\iZement; 5 Dentin\"\iDentin; 6 Alveolarknochen\"\iAlveolarknochen. Mensch; H. E.-Färbung; Vergr. 150-fach.

Zahnhalteapparat\"\iZahnhalteapparat und Zahnfleisch. Das Zahnfleisch\"\iZahnfleisch (Gingiva\"\iGingiva) haftet dem Alveolarknochen\"\iAlveolarknochen fest an (Pars fixa gingivae) und bildet oberhalb der Alveolen den Zahnfleischsaum (Pars libera gingivae). Das Gingivaepithel ist ein leicht verhorntes mehrschichtiges PlattenepithelPlattenepithel:verhorntes. Das Saumepithel\"\iSaumepithel ist der Teil des Gingivaepithels, der die Kronenbasis und den Sulcus Sulcus:gingivalis\"\igingivalis ringförmig umgibt. Der Teil des Saumepithels, der direkt dem Schmelz anliegt, wird auch Haftepithel\"\iHaftepithel genannt. Bei den Kollagenfasersystemen sind die Fibrae (F.) alveogingivales, dentogingivales und circulares zu unterscheiden sowie Bündel der Wurzelhaut (die Ligg. periodontalia), die Zement und Alveolarknochen in Form von Sharpey-Fasern verbinden; Wurzelhaut = Desmodont.

(Aus [R252])

Große Speicheldrüse:große\"\iSpeicheldrüsen der Mundhöhle (Schema). 1 Gl. Glandula:parotis\"\iparotis (rein serös); 2 Gl. Glandula:submandibularis\"\isubmandibularis (gemischt seromukös); 3 Gl. Glandula:sublingualis\"\isublingualis (gemischt mukoserös).

Gl. Glandula:parotis\"\iparotis, Übersicht. 1 Drüsenläppchen; ∗ Fettzellen; ➔ Streifenstück:Glandula parotis\"\iStreifenstücke; 2 Bindegewebsseptum (mit artifiziellen Zerreißungen) zwischen 2 Läppchen; 3 interlobulärer Ausführungsgang:Glandula parotis\"\iAusführungsgang; 4 Vene; 5 Arterie. Mensch; H. E.-Färbung; Vergr. 45-fach.

Gl. Glandula:parotis\"\iparotis, Drüsengewebe. 1 seröser AzinusAzinus:seröser; 2 Schaltstück:Glandula parotis\"\iSchaltstück; 3 Streifenstück:Glandula parotis\"\iStreifenstück; 4 Fettzelle. Die Schaltstücke verbinden Azini und Streifenstücke. Ihre Weite variiert, ihr Epithel ist annähernd kubisch oder leicht abgeflacht. Basal im Drüsenepithel gelegene flache Kerne gehören Myoepithelzellen an (➔). Mensch; Plastikschnitt; H. E.-Färbung; Vergr. 500-fach.

Gl. Glandula:submandibularis\"\isubmandibularis. Region mit serösen AziniAzinus:seröser (1) und mukösen tubulären Endstück:Glandula submandibularis\"\iEndstücken (2), denen distal seröse Halbmonde (v.-Ebner-Von-Ebner-Halbmond\"\i = Gianuzzi-Gianuzzi-Halbmond\"\iHalbmonde, ▶) ansitzen; 3 Streifenstück:Glandula submandibularis\"\iStreifenstück. Im H. E.-Schnitt ist das Zytoplasma der hohen mukösen Drüsenzellen blass; der relativ dunkle Zellkern liegt flach an der Basis der Zellen. Das Lumen der mukösen Tubuli ist weiter als das der Azini. Mensch; Plastikschnitt; H. E.-Färbung; Vergr. 200-fach.

(Aus [R252])

Gl. Glandula:sublingualis\"\isublingualis. Die blassen mukösen tubulären Endstück:Glandula lingualis\"\iEndstücke überwiegen stark gegenüber serösen Azini und Halbmonden. Streifenstücke sind ebenfalls relativ selten. Im vorliegenden Präparat enthält das Bindegewebe recht zahlreich Lymphozyten und Plasmazellen (➔). Mensch; H. E.-Färbung; Vergr. 200-fach.

(Aus [R252])

Gl. Glandula:parotis\"\iparotis. Drüsenläppchen mit serösen AziniAzinus:seröser (1) und mehreren Schaltstück:Glandula parotis\"\iSchaltstücken (2), die durch ihr helleres Zytoplasma unmittelbar auffallen; 3 Streifenstück:Glandula parotis\"\iStreifenstück; 4 Fettzelle\"\iFettzellen. Mensch; Plastikschnitt; H. E.-Färbung; Vergr. 300-fach.

Streifenstück:Glandula parotis\"\iStreifenstück aus der Glandula parotisGlandula:parotis. Transmissionselektronisches Präparat der schmalen gewundenen basolateralen Faltenbildungen (➔) der Zellmembran mit zahlreichen eng angelagerten Mitochondrien (M). Ratte; Vergr. 15.500-fach.

Gl. Glandula:submandibularis\"\isubmandibularis. 1 größerer interlobulärer Ausführungsgang:Glandula submandibularis\"\iAusführungsgang mit zweischichtigem Epithel; 2 Azini. Mensch; H. E.-Färbung; Vergr. 250-fach.

Seröse Zelle:seröse\"\iDrüsenzelle:seröse\"\iDrüsenzellen in der ParotisGlandula:parotis in einer EM-Aufnahme. 1 Zellkern mit 2 oder 3 Nukleoli; 2 Sekretionsgranula mit dichtem Zentrum und aufgelockerter Peripherie; 3 raues ER; 4 Lumen des Azinus; 5 Myoepithelzelle:Glandula parotis\"\iMyoepithelzelle; ∗ Interzellulärraum mit Mikrovilli und Mikrofalten (Transportprozesse). Mensch; Vergr. 4.500-fach.

Muköse Endstücke in der Gl. sublingualis. Kerne basal und abgeplattet, Zytoplasma blass. Die Korbzellen (Myoepithelzellen) helfen beim Auspressen des Sekrets. Mensch; H. E.-Färbung; Vergr. 750-fach.

(Aus [R252])

Histophysiologie einer serösen Speicheldrüse:Histophysiologie\"\iSpeicheldrüse. (Nach [R293]) a: Übersicht Endstück\"\iEndstück, Schaltstück\"\iSchaltstück und Streifenstück\"\iStreifenstück. b: Schema der Ionenbewegungen im Endstück. Die Endstücke bilden den (zum Blut isotonen) Primärspeichel, der in den Streifenstücken zum hypotonen Sekundärspeichel modifiziert wird. Einzelheiten siehe Text.

Aufbau der Wand des Magen-Darm-Trakts am Beispiel eines Querschnitts des Dünndarms (Schema). Die Lamina propria ist besonders reich an freien Bindegewebszellen (vergrößert dargestellt von links nach rechts: Mastzelle\"\iMastzellen [1], Lymphozyt\"\iLymphozyten [2], Eosinophiler\"\iEosinophile [3], Makrophage\"\iMakrophagen [4], Plasmazelle\"\iPlasmazellen [5]). Die Lamina muscularis mucosae besitzt innen zirkulär, außen längs verlaufende glatte Muskelzellen.

(Aus [R252])

Ganglion des Auerbach-Auerbach-Plexus:Ganglion\"\iPlexus (Au) im Bindegewebe der Tunica muscularis des Ösophagus. Die Perikarya der Nervenzellen sind durch den exzentrisch gelegenen hellen rundlichen Zellkern mit deutlichem Nukleolus gekennzeichnet. Schwein; Goldner-Färbung, Vergr. 250-fach.

Endokrine ZellenZelle:endokrine des gastro-entero-pankreatischen Systems. Schematische Übersicht über Vorkommen und Verteilung der vorherrschenden Zelltypen (vgl. Tab. 10.4).

(Nach [G072])

Endokrine Magen-Darm-Trakt:endokrine Zellen\"\iZellenZelle:endokrine im Epithel des Magen-Darm-Trakts. Schematische Darstellung „offener“ (links) und „geschlossener“ (rechts) endokriner Zellen (rot gezeichnet).

(Nach [G072])

Endokrine Magen-Darm-Trakt:endokrine Zellen\"\iZellenZelle:endokrine im Magen-Darm-Trakt. a: Endokrine Zelle vom geschlossenen Typ (1) im Korpus des Magens des Menschen. 2 Hauptzelle\"\iHauptzelle, ∗ Lumen der Magendrüse. Vergr. 6.740-fach. b: Endokrine Zelle:endokrine\"\iZelle vom offenen Typ (1) im Epithel einer Kolonkrypte der Maus. Vergr. 3.900-fach. (Präparat Dr. Tim Nebelsiek, München) c: Zwei verschiedene endokrine Zellen (1) vom offenen Typ im Kryptenepithel des Kolons des Menschen. 2 Becherzelle\"\iBecherzellen, ∗ Kryptenlumen, 3 resorbierende Epithelzellen, 4 Lamina propria. Vergr. 3.860-fach.

Obere Ösophagus\"\iSpeiseröhre, vollständiger Querschnitt. Die typische Schichtengliederung der Wand kommt prinzipiell in allen Rohrabschnitten des Magen-Darm-Kanals in gleicher Weise vor: Mukosa (mit Epithel, Lamina propria und Muscularis mucosae), Submukosa (Tela submucosa) und Muskularis (Tunica muscularis mit Ring- und Längsmuskelschicht). Der Muskularis des Ösophagus schließt sich außen eine bindegewebige Adventitia an, die den Ösophagus mit seiner Umgebung im Mediastinum verbindet. Ösophagusdrüsen sind relativ selten und finden sich nicht in jedem Schnittpräparat. Mensch; H. E.-Färbung; Vergr. 11-fach.

(Aus [R252])

Mukosa des Schleimhaut:Ösophagus\"\iMukosa:Ösophagus\"\iÖsophagusTunica:mucosa. Das mehrschichtige PlattenepithelPlattenepithel:unverhorntes (1) ist unverhornt und sitzt Bindegewebspapillen (2) der Lamina propria auf. ∗ Vene in Lamina propria. Die Lamina muscularis mucosaeLamina:muscularis mucosae (3) ist relativ dick und komplex gebaut, die Ausrichtung ihrer glatten Muskelzellen ist uneinheitlich. 4 Lumen. Mensch; Plastikschnitt; H. E.-Färbung; Vergr. 100-fach.

(Aus [R252])

Mukosa und Submukosa des Ösophagus. Die Submukosa:Ösophagus\"\iSchleimhaut:Ösophagus\"\iMukosa:Ösophagus\"\iTunica:mucosaTela:submucosaan das Lumen (1) grenzende Tunica mucosa besteht aus Epithel (2), Lamina propria (3) und Muscularis mucosaeLamina:muscularis mucosae (4). ∗ Drüsen in der Tela submucosa (5); 6 Ringmuskulatur. Mensch; Goldner-Färbung, modifiziert. Vergr. 45-fach.

Tunica Muskularis:Ösophagus\"\imuscularisTunica:muscularis im mittleren Ösophagusdrittel. Es kommen Bündel sowohl von quergestreiften Skelettmuskelzellen (1) als auch von glatten Muskelzellen (2) vor. Mensch; Plastikschnitt; H. E.-Färbung; Vergr. 100-fach.

(Aus [R252])

Oberflächenepithel:Magen\"\iMagen:Oberflächenepithel\"\iOberflächenepithel (∗) im Magenfundus. 1 Magenlumen. Das Oberflächenepithel bedeckt nicht nur die unmittelbare Magenoberfläche, sondern kleidet auch die Foveolae gastricae (2) aus. 3 Magendrüsen mit ovalen, großen, hellen Belegzellen und kleinen eosinophilen Nebenzellen (▶); ➔ Plasmazelle\"\iPlasmazellen. Mensch; Plastikschnitt; H. E.-Färbung; Vergr. 450-fach.

Oberflächenepithel:Magen\"\iMagen:Oberflächenepithel\"\iOberflächenepithel im Magen in einer EM-Aufnahme. 1 Zellkern einer Epithelzelle; 2 Sekretionsgranula; 3 Schleimschicht auf der Epitheloberfläche, 4 Lymphozyt im Epithel, 5 Blutkapillaren. Mensch; Vergr. 3.865-fach.

Ösophagus-Kardia-Ösophagus-Kardia-Übergang\"\iÜbergang. Die Grenze (➔) zwischen Ösophagus (1) und Kardia (2) ist scharf gezogen. Der Schnitt verläuft etwas schräg, sodass die tiefen Foveolae der Kardia und auch die Kardiadrüsen quer oder schräg getroffen sind. Mensch, Azan-Färbung, Vergr. 45-fach.

Schleimhaut:Kardia\"\iMukosa:Kardia\"\iMukosa der Kardia. Die Mukosa ist relativ dünn. Die Foveolae Foveola gastrica\"\igastricae (▶) sind grübchenförmige Einsenkungen des Oberflächenepithels, sie nehmen in der Kardia etwa ⅓ der Schleimhaut ein. In der Tiefe der Foveolae münden die schleimbildenden Kardiadrüse\"\iKardiadrüsen (➔). Magen, Mensch; Plastikschnitt; H. E.-Färbung; Vergr. 100-fach.

(Aus [R252])

Mukosa:Fundus\"\iMukosa des Schleimhaut:Fundus\"\iFundus. Das Oberflächenepithel bedeckt die Oberfläche des gesamten Magens und kleidet die Foveolae gastricae (1) aus. Die Foveolae nehmen ⅕ – ¼ der relativ dicken Schleimhaut ein. Die nur leicht geschlängelt verlaufenden, z. T. verzweigten Drüsen (2) besitzen einen apikalen Abschnitt (Isthmus, Hals), einen Mittelteil und einen in der Tiefe der Mukosa befindlichen Abschnitt. Vor allem im Hals und in der Mitte der Drüsen fallen die großen (hier blassen) azidophilen Belegzelle\"\iBelegzellen (▶) auf, die Salzsäure bilden. Das untere Ende der Drüsen wird vorwiegend von basophilen Hauptzelle\"\iHauptzellen (➔) eingenommen, die eiweißspaltende Enzyme bilden. Zahlreiche endokrine Einzelzellen des Drüsenepithels sind im H. E.-Präparat nicht zu erkennen. Magen, Mensch; Plastikschnitt; H. E.-Färbung; Vergr. 100-fach.

(Aus [R252])

Magendrüse\"\iMagendrüse im Fundus (Schema).

Belegzelle\"\iBelegzelle (1) und Nebenzelle\"\iNebenzellen (2) im Fundus. Die Belegzelle enthält zahlreiche Mitochondrien (➔) sowie einzelne raue ER-Zisternen (▶) und Lysosomen (∗). 3 Querschnitt durch ein Sekretionskanälchen, dessen Lumen weitgehend von Mikrovilli ausgefüllt ist; 4 basale Einfaltungen der Zellmembran; 5 Sekretionsgranula der Nebenzelle; 6 Drüsenlumen. Magen, Mensch; Vergr. 5.100-fach.

Beleg-Belegzelle\"\i und Hauptzelle\"\iHauptzellen in der tiefen Region der Magenschleimhaut. Die Belegzellen (blassrosa, ➔) besitzen vereinzelt 2 Zellkerne; die Hauptzellen (▶) haben ein basales basophiles Zytoplasma und helle apikale Sekretionsgranula. Fundus, Rhesusaffe; H. E.-Färbung; Vergr. 450-fach.

Belegzelle\"\iBelegzelle und benachbarte Nebenzelle\"\iNebenzellen in einer Fundusdrüse (Schema). Sekretkapillaren sind tiefe Einstülpungen der apikalen Zellmembran. Aktive Sekretkapillaren (links) enthalten viele Mikrovilli und wenige Tubulovesikel, inaktive Sekretkapillaren (rechts) haben eine relativ glatte Oberfläche und viele Tubulovesikel. Tubulovesikel\"\iTubulovesikel sind schlauchförmige Membranreservestrukturen. Sie enthalten H+-K+-ATPase (Protonenpumpe) in ihrer Membran und werden bei Zellstimulation in die apikale Zellmembran eingebaut. Für den Mechanismus der HCl-Sekretion werden außerdem die Karboanhydratase (CA) und ein Anionentransporter (AT) benötigt.

Hauptzelle\"\iHauptzellen in einer Fundusdrüse. 1 Zellkern; 2 raues ER; 3 Golgi-Apparat; 4 Sekretionsgranula, 5 zweimal angeschnittenes Drüsenlumen. Magen, Mensch; Vergr. 5.100-fach.

Magensaftsekretion:Steuerung\"\iSteuerung der Säuresekretion. ECL = enterochromaffinähnlich.

Mukosa der Pars Schleimhaut:Pars pylorica\"\iMukosa:Pars pylorica\"\ipylorica. Die tiefen Foveolae gastricae (1) nehmen ca. die Hälfte der Höhe der Mukosa ein. Die geknäuelten, verzweigten tubulösen Drüsen (2) bilden vor allem Schleime und enthalten viele endokrine Zellen, darunter die Gastrin bildenden Zellen. In der Schleimhaut der Pars pylorica treten relativ häufig Lymphfollikel (3) auf. Magen, Mensch; H. E.-Färbung; Vergr. 100-fach.

(Aus [R252])

Wandbau:Duodenum\"\iDuodenum:Wandbau\"\iWandschichten des Duodenums im Längsschnitt. 1 Schleimhaut:Duodenum\"\iMukosa:Duodenum\"\iMukosaTunica:mucosa mit Zotten (außen) und Krypten (innen), 2 Submukosa:Duodenum\"\iSubmukosaTela:submucosa, die auch den Kern der Kerckring-Kerckring-Falten\"\iFalten (K) bildet, 3 MuskularisTunica:muscularis mit Ring-Ringmuskulatur:Duodenum\"\i (innen, auf dem Längsschnitt quer getroffen) und Längsmuskulatur:Duodenum\"\iLängsmuskulatur (außen, auf dem Schnitt längs geschnitten), 4 Serosa, ∗ Brunner-Brunner-Drüse:Duodenum\"\iDrüsen. Mensch; H. E.-Färbung; Vergr. 15-fach.

Schleimhaut:Dünndarm\"\iMukosa:Dünndarm\"\iMukosaTunica:mucosa (1) und Submukosa:Dünndarm\"\iSubmukosaTela:submucosa (2) des Duodenums in höherer Vergrößerung. In der Submukosa sind einige Brunner-Drüsen angeschnitten (3). Die Mukosa besteht aus Zotten (Z) und Krypten (K). Mensch, Färbung H. E., Vergr. 25-fach.

Mikrovilli:Elektronenmikroskopie\"\iElektronenmikroskopie:Mikrovilli\"\iMikrovilli in einer EM-Aufnahme. Der Bürstensaum der Darmepithelzellen (Enterozyt\"\iEnterozyten) besteht aus einzelnen gleichartig geformten Mikrovilli (1), die die apikale resorbierende Zelloberfläche enorm vergrößern. Die Membran der Mikrovilli trägt eine gut entwickelte Glykokalyx (∗). Der Glykokalyx lagert sich Schleim aus den Becherzellen an, sodass die Mikrovilli insgesamt von einer glykoprotein- und muzinreichen Schicht bedeckt werden, die viel Wasser bindet. Im Innern der Mikrovilli parallel ausgerichtete Aktinfilament:Mikrovilli\"\iAktinfilamente (▶), die in das terminale Netz (2) einstrahlen. Jejunum, Mensch; Vergr. 5.800-fach.

Zotte:Dünndarm\"\iDünndarm:Zotten\"\iDünndarmzotten (Schema). Sie enthalten Blut- und Lymphgefäße (links dargestellt), glatte Muskelzellen, Fibroblasten und freie Bindegewebszellen (rechts). In den Krypten liegen die Stammzellen des Zottenepithels (Mitosen!).

Blutgefäß:Dünndarmzotten\"\iBlutgefäße in den Zotten der Dünndarmschleimhaut. Darstellung mithilfe einer Tuscheinjektion in die Gefäße. ➔ ableitende Hauptvene der Darmzotten; 1 Kapillarnetz in den Zotten; 2 Darmlumen. Hund; Vergr. 45-fach.

ZottenepithelZotte:Dünndarm. 1 resorbierende Epithelzellen; 2 Becherzelle\"\iBecherzelle; ➔ Bürstensaum\"\iBürstensaum; ▶ Kerne apoptotischer Epithelzellen; 3 Lamina propria u. a. mit Makrophagen, Mastzellen und Lymphozyten. Jejunum, Rhesusaffe; Plastikschnitt; H. E.-Färbung; Vergr. 450-fach.

Resorbierende Saumzelle:resorbierende\"\iSaumzellen. (Präparate Dr. Tim Nebelsiek, München) a: Prismatische Form der Enterozyt\"\iEnterozyten mit Zellkern in den unteren ⅔. 1 Mikrovilli:Dünndarm\"\iMikrovillisaum; 2 Mitochondrien; 3 Golgi-Golgi-Apparat\"\iApparat; 4 Lysosom\"\iLysosomen; 5 Kapillaren in der Lamina propria. Jejunum, Maus; Vergr. 1.650-fach. b: Typischer Haft- (= Schlussleisten-)Komplex zwischen 2 Enterozyten. 1 Zonula Zonula:occludens\"\ioccludens, 2 Zonula Zonula:adhaerens\"\iadhaerens, 3 Desmosom\"\iDesmosom. Jejunum Maus; Vergr. 28.500-fach.

Verdauung\"\iVerdauung und Kohlenhydrate, Resorption\"\iResorption von Protein:Resorption\"\iProteinen und Kohlenhydraten. a: Proteinverdauung und -resorption. Protein ist in der Nahrung in Form von Polypeptiden vorhanden. Die Proteinverdauung beginnt mit dem Pepsin im Magen und wird im Dünndarm durch pankreatische Peptidasen (eiweißspaltende Enzyme) fortgesetzt. Unter den Peptidasen werden Endo- und Exopeptidasen unterschieden. Es entstehen Oligopeptide, die durch Bürstensaumenzyme, Aminopeptidasen, Dipeptidasen und Oligopeptidasen weiter zerlegt werden. Die entstehenden Aminosäuren, aber auch Di- und Tripeptide, werden mit verschiedenen Carrier:Verdauung\"\iCarrierproteinen im Symport mit Na+ (Aminosäuren) und H+ (Di- und Tripeptide) in die Zelle transportiert. Tripeptide werden intrazellulär weiter abgebaut. Verschiedene Transportsysteme exportieren die Aminosäuren, die dann ins Blut übertreten. b: Kohlenhydrate, Resorption\"\iResorption von Kohlenhydraten. Stärke, Glukose, Saccharose, Lactose und Maltose sind die wichtigsten Kohlenhydrate der Nahrung. Stärke besteht aus Amylose, einem Glukosepolymer, und Amylopectin, einem hochmolekularen pflanzlichen Polysaccharid. Saccharose (= Sucrose) ist ein Glukose-Fruktose-Disaccharid, Maltose ein Glukosedimer, Lactose ist ein Disaccharid aus Glukose und Galaktose. Der Stärkeabbau beginnt mit der α-Amylase im Speichel und wird durch die Pankreasamylase fortgesetzt. Andere Zucker werden von Oligosaccharidasen (Sucrase, Laktase, Isomaltase) im Bürstensaum der Enterozyten gespalten. Glukose wird aktiv im Symport mit Na+ mithilfe des SGLT 1 (Natrium-Glukose-Transporter 1) resorbiert, Galaktose benutzt den gleichen Carrier und konkurriert um ihn mit Glukose. Fruktose wird durch das Transportprotein GLUT-5 in die Enterozyten transportiert. GLUT-2 schafft die Monosaccharide wieder aus der Zelle heraus, sodass sie ins Blut übertreten können.

Verdauung und Resorption der Lipide:Resorption\"\iLipide. Triglyzeride:Resorption\"\iTriglyzeride (= Triazylglyzerine) werden durch Lipasen zu Fettsäuren und Monoglyzeriden (= Monoazylglyzerinen) abgebaut. Die Pankreaslipase, Verdauung\"\iPankreaslipase benötigt für ihre Wirksamkeit eine Co-Lipase. Gallensalze, Verdauung\"\iGallensalze sind für die Fettresorption essenziell. Sie fördern die Emulgierung und bilden mit den Fettsäuren, Monoglyzeriden, Cholesterin:Verdauung\"\iCholesterin und fettlöslichen Vitaminen Mizellen. Diese durchqueren die wässrige Schicht auf der Epitheloberfläche und sind in der Lage, in unmittelbaren Kontakt mit den Mikrovilli der Enterozyten zu treten. Von diesen aufgenommen, werden sie an ein zytosolisches Protein gebunden und ins glatte ER transportiert. Hier werden Fettsäuren und Monoglyzeride wieder zu Triglyzeriden verestert. Auch Cholesterin wird verestert. Triglyzeride:Verdauung\"\iTriglyzeride, Cholesterinester, Phospholipide und Apoproteine werden zu Chylomikronen zusammengebaut, die die Zelle verlassen und zwischen den Endothelzellen in Lymphgefäße übertreten.

Zotte:Dünndarm\"\iDünndarm:Zotten\"\iDünndarmzotten im Querschnitt. Die PAS-Färbung stellt den supranukleären Schleim (➔) in den Becherzellen sowie den Schleimfilm auf der Oberfläche des Darmepithels (1) rotviolett dar. 2 Zentrum der Zotten; 3 Darmlumen. Duodenum, Mensch; Vergr. 250-fach.

Krypten:Dünndarm\"\iDünndarm:Krypten\"\iDünndarmkrypten (1). ∗ Kryptenlumen; 2 Paneth-Paneth-Körnerzelle\"\iKörnerzellen (mit supranukleären rot gefärbten Granula); 3 Becherzelle\"\iBecherzellen; ➔ Mitosefigur\"\iMitosefigur, 4 Lamina propria mit vielen freien Zellen; ▶ Plasmazelle\"\iPlasmazelle (Radspeichenkern); 5 Muscularis mucosaeLamina:muscularis mucosae. Jejunum, Mensch; Plastikschnitt; H. E.-Färbung; Vergr. 450-fach.

Brunner-Brunner-Drüse:Duodenum\"\iDrüsen () in der Submukosa:Duodenum\"\iSubmukosaTela:submucosa des Duodenums. 1 Krypten:Duodenum\"\iKrypten der Mukosa; 2 Muscularis mucosaeLamina:muscularis mucosae; 3 Tunica Muskularis:Duodenum\"\imuscularisTunica:muscularis. Rhesusaffe; H. E.-Färbung; Vergr. 150-fach.

Mukosa:Jejunum\"\iMukosaTunica:mucosa des Jejunums. Die Schleimhaut bildet finger- oder blattförmige Zotte:Jejunum\"\iZotten (1) aus, die in das Darmlumen vorspringen, und ist außerdem durch tubuläre Krypten:Jejunum\"\iKrypten (2) gekennzeichnet. Das Zottenepithel:Jejunum\"\iZottenepithel besteht aus resorbierenden Saumzelle:Jejunum\"\iSaumzellen (Enterozyten) und Becherzelle:Jejunum\"\iBecherzellen. In der Tiefe des Kryptenepithels kommen Paneth-Paneth-Körnerzelle:Jejunum\"\iKörnerzellen (rote apikale Granula) vor. Im lockeren Bindegewebe der Lamina propria sind zahlreiche freie Zellen, glatte Muskelzellen und verschiedene Gefäßanschnitte zu unterscheiden. Mensch; H. E.-Färbung; Vergr. 110-fach.

Ileum\"\iIleum, Längsschnitt mit Folliculi aggregati in einer Peyer-Plaque (in der Mukosa). a: Niedrige Vergrößerung mit mehreren Lymphfollikeln (1) und parafollikulärem lymphatischem Gewebe (2), beide nehmen weite Bereiche der Lamina propria ein. 3 normale Dünndarmzotten; ➔ abgeflachte Zotten mit Follikeln und kuppelförmig vorgewölbtem Gewebe der Lamina propria (Dom); 4 Tela submucosaTela:submucosa; 5 Tunica muscularisTunica:muscularis. Schwein; Vergr. 25-fach. b: Stärkere Vergrößerung von Domepithel (1) und subepithelialem Gewebe der Lamina propria im Dombereich (2). Im Domepithel sind die Epithelzellen (➔), darunter viele M-Zellen, am blassen länglichen Kern gut von den zahlreichen intraepithelialen Lymphozyten zu unterscheiden, die in Taschen der M-Zellen sitzen und einen rundlichen dunklen Kern (▶) besitzen. Schwein; H. E.-Färbung; Vergr. 460-fach.

Domareal\"\iDomareal und Lymphfollikel:Ileum\"\iLymphfollikel in höherer Vergrößerung. 1 Lymphfollikel; 2 abwehrzellenreiches Gewebe der Lamina propria oberhalb des Follikels (Dom); 3 Domepithel:Ileum\"\iDomepithel (2 und 3 bilden zusammen das Domareal). ➔ intraepitheliale Lymphozyten, die sich in Taschen von M-Zellen befinden. Becherzellen sind im Domepithel über dem Domgewebe selten. 4 normale Darmzotten. Ileum, Mensch; H. E.-Färbung; Vergr. 250-fach.

Schleimhaut:Dickdarm\"\iMukosa:Dickdarm\"\iDickdarm:Schleimhaut\"\iSchleimhautTunica:mucosa des Kolons. Im Kolon fehlen Zotten, die Schleimhaut enthält nur einfache tubulöse Drüsen (Krypten, 1) mit zahlreichen Becherzelle:Dickdarm\"\iBecherzellen und mitochondrienreichen (Flüssigkeitsresorption) Enterozyt:Dickdarm\"\iEnterozyten. Die Krypten sind vielfach tangential angeschnitten, sodass ihr Lumen nur teilweise zu sehen ist. 2 Muscularis mucosaeLamina:muscularis mucosae. Mensch; Plastikschnitt; H. E.-Färbung; Vergr. 200-fach.

(Aus [R252])

Nachweis saurer Muzine (➔) in den Becherzelle:Dickdarm\"\iBecherzellen von Kolonkrypten (1). 2 Muscularis mucosaeLamina:muscularis mucosae; ▶ Mastzelle:Dickdarm\"\iMastzelle; 3 Darmlumen. Mensch; Färbung: Alzianblau bei pH 2,5; Vergr. 150-fach.

Epithel einer Kolonkrypte in einer EM-Aufnahme. 1 Becherzelle:Dickdarm\"\iBecherzellen; 2 resorbierende Zellen. Maus; Vergr. 3.000-fach.

Appendix Appendix:vermiformis\"\ivermiformis. In der Mukosa zahlreiche Lymphfollikel:Appendix vermiformis\"\iLymphfollikel, bestehend aus Keimzentren mit dunkler (1) und heller (2) Zone sowie Lymphozytenrandwall (3); 4 Lumen; 5 Krypten:Appendix vermiformis\"\iKrypten; 6 Submukosa:Appendix vermiformis\"\iSubmukosaTela:submucosa; 7 Muskularis:Appendix vermiformis\"\iMuskularisTunica:muscularis. Mensch; H. E.-Färbung; Vergr. 25-fach.

Analkanal:Anatomie\"\iAnatomie des Analkanals (Schema). Spezielle Epithelabschnitte sind vergrößert herausgezeichnet. Die in der Tiefe der Analsinus entspringenden analen Drüsen werden auch Proktodealdrüsen genannt und sind individuell unterschiedlich ausgebildet. Von ihnen können schmerzhafte Analfisteln ausgehen. An der Linea anocutanea geht das unverhornte in das verhornte Plattenepithel über. Der M. corrugator Musculus:corrugator ani\"\iani geht aus der glatten Längsmuskulatur des Rektums hervor. Er steht auch mit dem M. levator Musculus:levator ani\"\iani in Beziehung. Das Corpus cavernosum recti bildet insgesamt einen Schwellkörper.

Analkanal\"\iAnalkanal im Längsschnitt, Übersicht. ∗ Das mehrfach angeschnittene Lumen erscheint infolge der kontrahierten Muskulatur des Analkanals spaltenförmig. 1 Schleimhaut:Rektum\"\iMukosa:Rektum\"\iRektumschleimhautTunica:mucosa mit Krypten, 2 proximale Übergangszone:Analkanal\"\iÜbergangszone mit zwei- bis dreischichtigem prismatischem Epithel, 3 distale Übergangszone mit mehrschichtigem unverhorntem PlattenepithelPlattenepithel:unverhorntes, 4 Region mit mehrschichtigem verhorntem PlattenepithelPlattenepithel:verhorntes, 5 Haare, 6 größere Ansammlung lymphatischen Gewebes. Rhesusaffe; H. E.-Färbung; Vergr. 15-fach.

Lymphatisches GewebeGewebe:lymphatisches im Analkanal. Übergang der Rektumschleimhaut mit becherzellreichen Krypten (1) zur Zona transitionalis mit anfangs mehrschichtigem prismatischem bzw. kubischem Epithel (2). Dieses geht dann seinerseits in mehrschichtiges unverhorntes PlattenepithelPlattenepithel:unverhorntes (3) über. 4 Lymphozytenansammlung (ein Teil der Lymphozyten dringt ins Epithel ein). Rhesusaffe; H. E.-Färbung; Vergr. 250-fach.

Columnae anales im Längsschnitt. ∗ mehrere Gefäßanschnitte („Hämorrhoidalzone\"\iHämorrhoidalzone"); 1 mehrschichtiges unverhorntes Plattenepithel. Rhesusaffe; H. E.-Färbung; Vergr. 150-fach.

Leber\"\iLeber, Leber:Gefäßversorgung\"\iGefäßversorgung und Gallenwege\"\iGallenwege (Schema). Linke Bildhälfte: einfache Darstellung der wichtigsten Abschnitte der Blutgefäße, die die Leber versorgen; rechte untere Bildhälfte: Lymphwege in der Leber und Stationen der Gallenwege. Die Pfeile geben die jeweilige Flussrichtung an.

Leber\"\iLeber des Menschen, zeichnerische Darstellung. Die Gliederung in Zentralvenenläppchen\"\iZentralvenenläppchen ist hier deutlicher dargestellt als oft im histologischen Präparat erkennbar. Generell handelt es sich um etwa sechseckige, eng aneinandergrenzende Baueinheiten. Diese bestehen aus radiär auf ein zentral gelegenes Gefäß (V. centralis) zustrebenden Platten von Leberzellen und den zwischen ihnen verlaufenden sinusoiden Blutkapillaren (Sinusoiden). In den bindegewebigen Zwickeln (den periportalen Feldern) zwischen den Läppchen finden sich regelmäßig die Anschnitte von Ästen der V. portae (Vv. interlobulares), der A. hepatica propria (Aa. interlobulares), der kleinen Gallengänge (Ductuli interlobulares) sowie eines Lymphgefäßes. Arterie, Vene und Gallengang:Glisson-Trias\"\iGallengang bilden die „Glisson-Glisson-Trias\"\iTrias". H. E.-Färbung; Vergr. 70-fach.

(Aus [R252])

Leber\"\iLeber des Schweins, Übersichtsvergrößerung. Die einzelnen Zentralvenenläppchen\"\iZentralvenenläppchen (1) sind durch hier rot gefärbtes kollagenes Bindegewebe klar gegeneinander abgegrenzt. ∗ Periportalfeld\"\iPeriportalfelder; ➔ Zentralvene\"\iZentralvene, die aus 2 kurzen Zuflüssen entstehen kann. Färbung: van Gieson; Vergr. 25-fach.

Funktionell wichtige Regionen der Leber (Schema). a: Unterschiedliche Möglichkeiten der Gliederung des Lebergewebes in morphologische und funktionelle Baueinheiten. Im Zentrum des Zentralvenenläppchen\"\iZentralvenenläppchens verläuft die Zentralvene\"\iZentralvene. Im Zentrum des Portalvenenläppchen\"\iPortalvenenläppchens liegt ein periportales Feld mit Glisson-Glisson-Trias\"\iTrias (Betonung der exokrinen Drüsenfunktion [Gallenproduktion] der Leber). Die zentrale Achse eines Leberazinus\"\iAzinus:Leber\"\iLeberazinus wird von Seitenzweigen der Blutgefäße im periportalen Feld gebildet; Seitenäste der in dieser Achse verlaufenden Zweige dringen in die Leberläppchen ein, es entstehen 3 Zonen unterschiedlich guter O2-Versorgung; Zone 1 erhält am meisten, Zone 3 am wenigsten O2. b: Mikroskopische Anatomie eines Periportalfeld\"\iPeriportalfeldes und eines Ausschnittes eines Leberläppchen\"\iLeberläppchens (Schema). Am Rande des Läppchens fließen sauerstoffreiches Blut der Arterie und sauerstoffarmes, aber nährstoffreiches Blut der Pfortader zusammen. Die Anfangsabschnitte der Gallengänge am Läppchenrand heißen Hering-Hering-Kanälchen\"\iKanälchen. c: Hepatozyt\"\iHepatozyten (Leberepithelzellen, mit Blut- und Gallepol) mit Wand eines Sinusoids, Disse-Disse-Raum\"\iRaum und Gallenkanälchen\"\iGallenkanälchen. Dem intensiven Austausch zwischen Hepatozyten und Blutstrom entsprechen morphologische Anpassungen: Dem Endothel und den Hepatozyten fehlt eine Basallamina, die basale Zellmembran der Hepatozyten bildet Mikrovilli, die Endothelporen sind nicht durch Diaphragmen verschlossen, der Disse-Raum enthält nur wenige retikuläre Kollagenfibrillen. Im Disse-Raum kommen spezielle Fibroblasten (hepatische Sternzellen) mit unterschiedlichen Funktionsphasen vor; wenn sie viele Vitamin-A-reiche Fetttropfen enthalten, werden sie oft Ito-Ito-Zelle\"\iZellen genannt. Die Kupffer-Kupffer-Zelle\"\iZellen (vormals von Kupffersche Sternzellen) sind Makrophagen. → Strömungsrichtung der Galle und des Blutes. d: Schema eines Ausschnitts einer Hepatozytenplatte mit Anschnitten von 3 Hepatozyten; in dieser Form liegen die Hepatozyten typischerweise im histologischen (oder TEM-)Präparat vor. Sie grenzen auf beiden Seiten an den Disse-Raum und somit an den Blutstrom der Sinusoide. Das Gallenkanälchen ist immer nur quer angeschnitten.

(Aus [R252])

Periportalfeld\"\iPeriportalfeld in der Leber. 1 Ast der A. hepatica propria (A. interlobularis); 2 Ast der Pfortader:Leber\"\iLeberpfortader (V. interlobularis); 3 kleiner Gallengang\"\iGallengang; 4 Lymphgefäß:Leber\"\iLymphgefäß. Die genannten Strukturen können in einem histologischen Präparat jeweils auch in der Mehrzahl auftreten. Am Rande der Läppchen bilden die Hepatozyten eine abschließende Schicht, die Grenzplatte\"\iGrenzplatte. Mensch; Plastikschnitt; Vergr. 200-fach.

(Aus [R252])

Leber:Bindegewebe\"\iBindegewebe im Leberläppchen\"\iLeberläppchen. Ausschnitt mit Darstellung der schwarz gefärbten retikulären Fasern (aus Typ-III-KollagenKollagen:Typ III) im Disse-Raum, der an die Sinusoide (∗) grenzt. Ebenfalls schwarz angefärbt sind granuläre Organellen (➔), vor allem Lysosomen, am Gallepol der Hepatozyten. Färbung: Silberimprägnation, Kernechtrot; Vergr. 500-fach.

(Aus [R252])

Raumnetz der Gallenkanälchen:Raumnetz\"\iGallenkanälchen. Injiziert man unterschiedlich gefärbte Gelatinelösungen in Gallenkanälchen und Sinusoide, lassen sich die Gallenkanälchen (Gallenkapillaren) z. B. schwarz und die Sinusoide rot darstellen. Die Kerne der Leberzellen sind gelb durch die Pikrinsäure im Fixierungsmittel. Zeichnerische Darstellung, Mensch; Vergr. 380-fach.

(Aus [R252])

Gallepol, Hepatozyt\"\iGallepol von 2 Leberepithelzellen (1, 2) mit dazwischen liegenden Gallenkanälchen (3). In das Gallenkanälchen ragen Mikrovilli hinein, deren Membran reich mit Membranpumpen und anderen Transportsystemen versehen ist. ➔ Zellkontakte (Zonula occludens, Zonula adhaerens); 4 Mitochondrien; 5 lysosomale Körper. Mensch; Vergr. 18.000-fach.

(Aus [R252])

Wesentliche Komponenten eines Leberläppchen\"\iLeberläppchens (dreidimensionales Schema). Die Leberzellen grenzen breitflächig an die Wand der Sinusoide, deren Endothel Poren besitzt, was den Stoffaustausch zwischen Blut und Leberzellen erleichtert. Die Gallencanaliculi bilden ein durch Tight Junctions abgedichtetes feines Röhrensystem zwischen 2 Leberzellen, das einem lokal erweiterten Interzellulärraum entspricht und das die von den Hepatozyten sezernierte Galle aufnimmt.

(Modifiziert nach [G075])

Schnitt durch die einschichtigen Leberzellplatten im Leberläppchen\"\iLeberläppchen. Hepatozyt\"\iLeberzellen grenzen i. A. an 2 Seiten an die Sinusoide (∗). Mensch; H. E.-H.E.-Färbung:Leberläppchen\"\iFärbung. Vergr. 450-fach.

Hepatozyt:Elektronenmikroskopie\"\iElektronenmikroskopie:Hepatozyt\"\iHepatozyt in einer EM-Aufnahme, Leberbiopsat. 1 Zellkern; 2 Mitochondrien; 3 Peroxisom:Hepatozyt\"\iPeroxisomen; 4 Lysosom:Hepatozyt\"\iLysosom; 5 raues ERRetikulum, endoplasmatisches:raues, 6 Golgi-Golgi-Apparat:Hepatozyt\"\iApparat, 7 Glykogenpartikel; 8 Lipidtropfen, 9 Gallenkanälchen; 10 Endothel eines Sinusoids; 11 Disse-Disse-Raum\"\iRaum; 12 2 Erythrozyten im Sinusoid. Mensch; Vergr. 8.830-fach.

Hepatozyt:Glykogennachweis\"\iGlykogen:Hepatozyt\"\iGlykogennachweis (kräftige Rotfärbung) in Leberzellen. In der Läppchenperipherie (links und oben) ist in diesem Präparat mehr Glykogen gespeichert als im Läppchenzentrum (rechts unten). Mensch; Färbung: Glykogennachweis nach Best, Vergr. 450-fach.

Sinusoid:Leber\"\iLeber:Sinusoide\"\iSinusoide (Kapillaren in der Leber, Ratte). a: Querschnitt eines Sinusoids. 1 Erythrozyt im Lumen; 2 Endothel mit Poren (▶); 3 Disse-Disse-Raum\"\iRaum; 4 Leberepithelzellen. ➔ Stachelsaumbläschen (rezeptorvermittelte Endozytose). Vergr. 25.000-fach. b: Längsschnitt durch die Wand eines Sinusoids. 1 Lumen; 2 Endothel mit Poren (▶); 3 Disse-Raum mit Mikrovilli der Leberepithelzelle (4). Vergr. 22.000-fach.

Kupffer-Kupffer-Zelle\"\iZellen. Die im Endothel der Sinusoide gelegenen und zum mononukleären phagozytierenden System gehörenden Kupffer-Zellen (➔) lassen sich lichtmikroskopisch u. a. nach experimenteller Phagozytose von schwarzen Kohlepartikeln oder Farbstoffen erkennen. 1 Hepatozyt\"\iHepatozyten; 2 Sinusoid:Leber\"\iSinusoid (Kapillare). H. E.-Färbung; Vergr. 380-fach.

Hepatische Sternzelle:hepatische\"\iSternzelle in der Funktionsphase der Fettspeicherung in einer EM-Aufnahme. 1 Zellkern; ∗ Lipideinschlüsse; 2 Disse-Disse-Raum\"\iRaum; 3 Endothel; 4 Lumen eines Sinusoids; 5 Hepatozyt; 6 Thrombozyt im Sinusoid. Leber, Mensch; Vergr. 7.680-fach.

Leberverfettung\"\iLeberverfettung. In fast allen Hepatozyt:Leberverfettung\"\iHepatozyten sind große Lipidtropfen eingelagert (➔). 1 Zentralvene; 2 Gallengang\"\iGallengang. Mensch; H. E.-Färbung; Vergr. 250-fach.

Leberzirrhose\"\iLeberzirrhose. Das blau gefärbte, kollagenfaserhaltige Bindegewebe (1) hat sich auf Kosten des Parenchyms (hier rot gefärbt) der Leberläppchen (2) stark ausgedehnt. Mensch; Azan-Färbung; Vergr. 45-fach.

Schleimhaut:Gallenblase\"\iMukosa:Gallenblase\"\iGallenblase:Schleimhaut\"\iSchleimhautTunica:mucosa der Gallenblase. Die Schleimhaut bildet unregelmäßig gestaltete, netzartig zusammenhängende schmale Falten aus. Auf einem Schnitteffekt beruhen die oft zu sehenden „Brückenbildungen“ der Schleimhautfalten. Die Muskulatur der Gallenblasenwand ist komplex aufgebaut (∗) und besteht nur aus einer Tunica Muskularis:Gallenblase\"\imuscularisTunica:muscularis. Mensch; Plastikschnitt. H. E.-Färbung; Vergr. 40-fach.

(Aus [R252])

Epithel der Oberflächenepithel:Gallenblase\"\iGallenblase. 1 Lumen der Gallenblase; 2 Epithel; 3 Lamina propria. Mensch; Plastikschnitt; H. E.-Färbung; Vergr. 250-fach.

Pankreas:Funktionen\"\iFunktionen des exokrinen Pankreas:exokrines\"\iPankreas. Die serösen Drüsenzellen der Pankreasazini bilden Verdauungsenzyme und eine isotone alkalische Flüssigkeit, in der die Enzyme gelöst sind. Ein Teil der Verdauungsenzym, Pankreas\"\iVerdauungsenzyme wird in inaktiver Form sezerniert, dies sind die eiweißspaltenden Enzyme Trypsin, Chymotrypsin, Elastase und Carboxypeptidasen. Andere Enzyme, z. B. Amylase und Lipasen, werden als aktive Enzyme sezerniert (s. „Funktion"). Die Epithelzellen der Schaltstücke, die sich weit ins Azinuslumen einstülpen, sezernieren Wasser und Bikarbonationen, eine Leistung, die auch von den Azinuszellen erbracht wird. Wenn saurer Magenbrei in das Duodenum übertritt, werden die Hormone Sekretin und Cholezystokinin aus endokrinen Zellen des Duodenums und Jejunums ins Blut abgegeben. Sekretin fördert in Azini, Schaltstücken und anderen intralobulären Gangabschnitten die Abgabe von Wasser und Bikarbonat (s. „Funktion"), Cholezystokinin:Pankreassekretion\"\iCholezystokinin regt die Bildung der Pankreasenzyme an (s. „Funktion"). Azetylcholin:Pankreassekretion\"\iAzetylcholin (N. vagus) übt eine wichtige Kontrolle über die Pankreassekretion aus. Bikarbonat entstammt zu ca. 90 % dem Blutplasma und zu ca. 10 % dem Stoffwechsel der Schaltstücke und anderer intralobulärer Anteile des Gangsystems unter Beteiligung der Karboanhydratase.

Pankreas\"\iPankreas, Übersicht. 1 Drüsenläppchen; ▶ Langerhans-Langerhans-Insel\"\iInsel; ➔ interlobulärer Ausführungsgang:Pankreas\"\iAusführungsgang. Mensch; H. E.-Färbung; Vergr. 45-fach.

Langerhans-Langerhans-Insel\"\iInsel im Pankreas, Zeichnung. Im H. E.-Präparat sind die A-Zellen oft etwas größer und azidophiler als die B-Zellen. Mensch; Vergr. 700-fach.

(Aus [R252])

A-A-Zelle\"\iZellen der Langerhans-Inseln. Immunhistochemische Darstellung des Chromogranins in A-Zellen. Die braun gefärbten A-Zellen sind oft am Rande der Insel konzentriert, kommen aber auch im Innern der Inseln vor. Mensch; Vergr. 280-fach. (Präparat: Prof. D. Grube, Hannover)

B-B-Zelle\"\iZellen der Langerhans-Inseln. Immunhistochemische Darstellung des Insulins. Die braun gefärbten B-Zellen bilden die große Mehrheit der Inselzellen. Mensch; Vergr. 280-fach. (Präparat: Prof. D. Grube, Hannover)

B- und A-Zellen der Langerhans-Inseln in EM-Aufnahmen (Mensch). a: B-B-Zelle\"\iZelle, Übersicht. 1 Sekretionsgranula; 2 Zellkern:B-Zelle\"\iZellkern; 3 Golgi-Golgi-Apparat:B-Zelle\"\iApparat. Vergr. 12.000-fach. b: B-Zelle, hohe Vergrößerung der insulinhaltigen Granula. Der Inhalt vieler Granula hat eine dichte kristalline Struktur (➔). Vergr. 36.600-fach. c: A-A-Zelle\"\iZelle, Übersicht. 1 Sekretionsgranula; 2 Zellkern:A-Zelle\"\iZellkern. Vergr. 12.000-fach. d: A-Zelle, hohe Vergrößerung der glukagonhaltigen Granula (➔) mit dichtem Zentrum (∗) und hellerer Peripherie. Vergr. 36.600-fach.

D-D-Zelle\"\iZelle in einer EM-Aufnahme (Mensch). ▶ Zellgrenzen, 1 Zellkern; 2 Sekretionsgranula; 3 Lysosom:D-Zelle\"\iLysosom; 4 A-A-Zelle\"\iZelle; 5 B-B-Zelle\"\iZelle. Vergr. 12.000-fach.

Synthese und Sekretion von Insulin:Sekretion\"\iInsulin durch B-Zellen einer Langerhans-Insel. Die Synthese und die Freisetzung des Insulins werden durch Glukose stimuliert. Die Synthese ist komplex: Zuerst wird Präproinsulin\"\iPräproinsulin im rauen ER synthetisiert. Es besitzt eine Signalsequenz, die noch im rauen ER abgespalten wird, sodass Proinsulin entsteht. Dieses besteht aus je einer α- und β-Kette, die durch das sog. C-C-Peptid\"\iPeptid verbunden sind und durch Disulfidbrücken zusammengehalten werden. Proinsulin\"\iProinsulin wandert in den Golgi-Apparat, auf dessen Trans-Seite es mit einer Protease in Sekretionsgranula verpackt wird. Die Protease schneidet das C-Peptid heraus, wodurch das reife Insulin entsteht. Dieses bildet mit Zink eine dichte kristalloide Struktur; das C-Peptid wird in die Peripherie des Granulums verlagert. Bei der Exozytose werden reifes Insulin und C-Peptid freigesetzt. Die Glukose, die die Synthese des Insulins anstößt, wird durch den GLUT-2-Transporter in die B-Zelle transportiert. Der Metabolismus der Glukose in der B-Zelle verändert auch die Aktivität von Ionenkanälen der Zellmembran. Die Aktivität des ATP-abhängigen K+-Kanals wird gehemmt, was zur Depolarisierung der Zellmembran führt. Dies wiederum führt zum Einstrom von Kalzium durch den spannungsabhängigen Ca2+-Kanal. Das Ca2+ stimuliert die Exozytose des Insulins. Neben der Glukose als Hauptstimulator fördern auch andere Faktoren, z. B. Aminosäuren, Ketonkörper, gastrointestinale Hormone und Neurotransmitter, die Freisetzung des Insulins.

Langerhans-Insel bei Diabetes Langerhans-Insel:Diabetes mellitus\"\imellitus. Die endokrinen Zellen sind zu erheblichem Teil durch kollagenreiches (blau) Bindegewebe ersetzt. Azan-Färbung, Vergr. 150-fach.

Pankreas\"\iPankreas mit AziniAzinus:seröser (1), intralobulärem Gang (2) und interlobulärem Gang (3). Die Azinuszellen sind basophil (Blauviolettfärbung), ihre Sekretionsgranula im Zellapex rot gefärbt. ➔ zentroazinäre Zelle:zentroazinäre\"\iZellen. Mensch; Plastikschnitt; H. E.-Färbung; Vergr. 150-fach.

AziniAzinus:seröser (1), zentroazinäre ZellenZelle:zentroazinäre (➔) und längs getroffene Schaltstück:Pankreas\"\iSchaltstücke (2) im Pankreas. Mensch; Plastikschnitt; H. E.-Färbung; Vergr. 260-fach.

AzinusAzinus:seröser im Pankreas in einer EM-Aufnahme. 1 Zellkern einer Azinuszelle; 2 raues ER; 3 Golgi-Apparat, 4 Sekretionsgranula, 5 Lumen des Azinus (zentroazinäre Zellen sind nicht angeschnitten, s. a. Abb. 3.1.30, Abb. 10.107). Die Zellen sind über einen apikalen Junktionskomplex und Nexus verbunden. Letztere sind an der Koordination der Tätigkeit der Azinuszellen beteiligt. Mensch; Vergr. 7.530-fach.

Pankreas eines Kindes mit Schaltstück:Pankreas\"\iSchaltstücken. a: Initialer Anteil eines Schaltstücks in einer EM-Aufnahme. Es besteht aus hellen Epithelzellen (1) und stülpt sich distal in das Lumen des Azinus ein. 2 Azinuszellen, ∗ Lumen des Schaltstücks. Vergr. 2.500-fach. b: Schaltstück (S) in einer EM-Aufnahme. Das Schaltstück besitzt helle Epithelzellen. A Azinuszellen, Z Zentroazinäre Zellen, E einzelne endokrine Zelle. Mensch; Vergr. 3.900-fach.

Immunhistochemischer Nachweis des CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator)CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator):Nachweis\"\i (braun) in der apikalen Membran der Schaltstück- einschließlich der zentroazinären Zellen. Mensch; Gegenfärbung mit Hämalaun. (Präparat Prof. S. Ko, Tokio, Japan)

Zähne im Überblick.Zahn:TypenZahn:GenerationenZahn:Entwicklung

Tab. 10.1
Zahnzahl
Milchgebiss 20 (5 pro Kieferhälfte)
bleibendes Gebiss 32 (8 pro Kieferhälfte)
Zahntypen
Milchgebiss 2 Inzisiven, 1 Caninus, 2 Milchmolaren (pro Kieferhälfte)
bleibendes Gebiss 2 Inzisiven, 1 Caninus, 2 Prämolaren, 3 Molaren (pro Kieferhälfte)
Zahngenerationen
1. Zahngeneration Milchgebiss und die Molaren des bleibenden Gebisses
2. Zahngeneration nur die Inzisiven, Canini und Prämolaren des bleibenden Gebisses
Zahnentwicklung (individuell unterschiedlich)
6. Monat Durchbruch des 1. Zahns (meist untere zentrale Schneidezähne) des Milchgebisses
2,5 Jahre alle 20 Milchzähne sind durchgebrochen
6 Jahre Durchbruch der 1. Molaren des bleibenden Gebisses
17–22 Jahre alle 32 bleibenden Zähne sind durchgebrochen

Hauptmerkmale der Zahn:HartsubstanzenZahnhartgewebe.Zement:HauptmerkmaleZahnschmelz:HauptmerkmaleOdontoblast:ZahnhartgewebeDentin:HauptmerkmaleAmeloblast:ZahnhartgewebeAdamantoblast:Zahnhartgewebe

Tab. 10.2
Hartgewebe Bestandteile (Gewichtsprozent) Bildner Sonstiges
Schmelz
  • 95 % anorganisch

  • 1 % organisch (kein Kollagen)

  • 4 % Wasser

Ameloblasten (= Adamantoblasten) wird nur während der Zahnentwicklung angelegt (wird nicht regeneriert), nur im Bereich der Krone, Prismenstruktur
Dentin
  • 70 % anorganisch

  • 20 % organisch (v. a. Kollagen und Proteoglykane)

  • 10 % Wasser

Odontoblasten kann zeitlebens gebildet werden, wird von Tomes-Fasern durchsetzt
Zement
  • 61 % anorganisch

  • 27 % organisch (v. a. Kollagen und Proteoglykane)

  • 12 % Wasser

Zementoblasten kann zeitlebens gebildet werden, knochenähnliches Gewebe, azelluläres und zelluläres Zement, nur im Bereich der Wurzel

Eigenheiten der großen Speicheldrüsen und der Tränendrüse im histologischen Präparat. Alle genannten Drüsen besitzen interlobuläre Ausführungsgänge, die Endstücke der (Kopf-)Speicheldrüsen und deren Schaltstücke besitzen Myoepithelzelle:SpeicheldrüseMyoepithelzellen, die im Pankreas fehlen. Auch die Azini der Tränendrüse besitzen Myoepithelzellen.Pankreas:KennzeichenGlandula:parotisAzinus:seröserGlandula:submandibularisAzinus:seröserGlandula:sublingualisAzinus:seröserZelle:zentroazinäreGlandula:lacrimalis

Tab. 10.3
Drüse Endstücke Schaltstücke Streifenstücke Sonstiges
Gl. parotis rein seröse Azini lang, zahlreich zahlreich selten Talgdrüsen an intralobulären Gängen, Plasmazellen im Stroma
Gl. submandibularis viele seröse Azini und einzelne seröse Halbmonde, wenige muköse Tubuli (überwiegend seröse Drüsenzellen) relativ kurz, häufig häufig relativ häufig kleine vegetative Ganglien, Plasmazellen im Stroma
Gl. sublingualis viele muköse Tubuli und wenige seröse Azini (überwiegend muköse Drüsenzellen) selten selten seröse Halbmonde nur auf einem Teil der tubulösen (mukösen) Endstücke
Pankreas rein seröse Azini, zentroazinäre Zellen, keine Myoepithelzellen zahlreich fehlen Langerhans-Inseln
Gl. lacrimalis seröse verzweigte Tubuli, Lumen relativ weit fehlen fehlen im Bindegewebe Ansammlungen freier Zellen, besonders Plasmazellen

Magen-Darm-Trakt:HormoneHormon:Magen-Darm-TraktHormone des Magen-Darm-Trakts (Auswahl).Somatostatin:ÜberblickSerotonin:ÜberblickSekretin:ÜberblickHistamin:ÜberblickGLP-1 (Glucagon-like-Peptide 1), ÜberblickGIP (Gastric Inhibitory Polypeptide), ÜberblickGastrin:ÜberblickCholezystokinin:Überblick

Tab. 10.4
Hormon Bildungsort Wirkort Wirkung
Gastrin Pylorus des Magens, Duodenum, Jejunum (G-Zellen) Magen stimuliert (z. T. indirekt über Stimulierung der Histaminfreisetzung) die Säuresekretion der Belegzellen und das Wachstum der Schleimhaut
Sekretin oberer Dünndarm (S-Zellen) Pankreas, Brunner-Drüsen, Gallenblase, Gallenwege stimuliert die Bildung bikarbonatreicher Flüssigkeit, die den sauren Magenbrei im oberen Dünndarm neutralisiert
GIP ganzer Dünndarm (K-Zellen) Pankreasinseln, Magen
  • fördert die Insulinfreisetzung

  • hemmt die Säurebildung

GLP-1∗∗ Dünndarm, Dickdarm (L-Zellen) Pankreasinseln fördert die Insulinfreisetzung
Cholezystokinin (CCK) ganzer Dünndarm (I-Zellen) Pankreas, Magen, Gallenblase
  • fördert durch Stimulation des N. vagus die Sekretion der Verdauungsenzyme und steigert die Sekretinwirkung

  • fördert die Pepsinsekretion

  • fördert die Entleerung der Gallenblase

Somatostatin Magen, Dünndarm, Dickdarm (D-Zellen) andere endokrine Zellen, Beleg- und Hauptzellen im Magen, Azinuszellen im Pankreas hemmt sekretorische Vorgänge in endo- und exokrinen Zellen des Verdauungstrakts
Histamin Korpus und Fundus des Magens (ECL-Zellen) Magen fördert die Sekretion der Magensäure und des Pepsins (die Abgabe des Histamins aus den ECL-Zellen wird von Gastrin stimuliert)
Serotonin Magen, Dünn- und Dickdarm (EC-Zellen) Magen, Dünn- und Dickdarm stimuliert die Motilität des Magen-Darm-Trakts und seiner Blutgefäße

glucose-dependent insulinotropic peptide = gastric inhibitory polypeptide

∗∗

glucagon-like-peptide 1

Besondere histologische Kennzeichen der Abschnitte des Rumpfdarms.Submukosa:Magen-Darm-TraktÖsophagus:KennzeichenMuskularis:Magen-Darm-TraktMagen:KennzeichenDünndarm:KennzeichenDickdarm:KennzeichenAdventitia:Magen-Darm-TraktLamina:muscularis mucosae

Tab. 10.5
Abschnitt Epithel Lamina propria Lamina muscularis mucosae Submukosa Muskularis Serosa, Adventitia
Ösophagus mehrschichtiges unverhorntes Plattenepithel viele elastische Fasern auffallend dick, vorwiegend längs verlaufende glatte Muskulatur Venengeflecht, v. a. im oberen und unteren Bereich muköse Drüsen oben quergestreift, dann zunehmend glatte Muskulatur, unten nur glatte Muskulatur typische Adventitia, nur letzte schon in der Bauchhöhle gelegene Zentimeter mit Serosa
Magen einschichtiges prismatisches schleimbildendes Oberflächenepithel, Foveolae gastricae tubuläre Magendrüsen relativ schwach ausgebildet typischer Aufbau, relativ breit im Präparat meist unregelmäßiges Bild wg. unvollständiger 3. Schicht (fibrae obliquae) Serosa
Dünndarm einschichtiges prismatisches resorbierendes Epithel mit Becherzellen, in den Krypten Stamm- und Vorläuferzellen, endokrine Zellen und Paneth-Zellen Blut- und Lymphkapillaren, viele Abwehrzellen,Peyer-Plaques im Ileum zirkuläre Innenschicht, lockere, vorwiegend längs ausgerichtete Außenschicht;glatte Muskelzellen strahlen in die Zotten ein scherengitterartig angeordnete Kollagenfasern, viele Blut- und Lymphgefäße, Brunner-Drüsen nur im Duodenum äußere Längsmuskulatur ist schwächer als Ringmuskulatur; Ringmuskulatur, die aus einzelnen flachen Ringen aufgebaut ist mit Serosa; nur das sekundär retroperitoneale Duodenum z. T. mit Adventitia
Dickdarm Oberflächen- und Kryptenepithel hochprismatisch mit resorbierenden Zellen, vielen Becher-, endokrinen Zellen; im Analkanal Übergang in die Epidermis der Haut zahlreiche Makrophagen, Plasmazellen, Eosinophile, Lymphozyten, Mastzellen relativ dick, deutliche Trennung in innere (mit zirkulären Fasern) und äußere (mit längs oder schräg laufenden Fasern) häufig Fettzellen kräftige geschlossene Ringmuskulatur, Längsmuskulatur besteht nur aus 3 Längsstreifen, den Tänien; in der Appendix geschlossene Ring- und Längsmuskelschicht Fettzellen in Appendices epiploicae

Kennzeichen der Drüsenzellen in Korpus und Fundus.Stammzelle:MagenNebenzelleHauptzelleBelegzelleZelle:endokrine

Tab. 10.6
Morphologie Sekret
Oberflächenepithel hochprismatisch Magenschleim (MUC 5AC), bei 75 % der Menschen auch Antigendeterminanten des AB0-Blutgruppensystems; Bikarbonat, Phospholipide
Nebenzellen
  • schlank, PAS-positiv

  • oft zwischen Belegzellen „eingezwängt"

Muzine (v. a. MUC6), die relativ sauer sind, Lysozym, TFF-Peptid 2
Stammzellen
  • ähneln z. T. Nebenzellen

  • liegen vereinzelt im Drüsenhals

Belegzellen
  • groß, eosinophil

  • mitochondrienreich

  • apikal schlauchförmige Einstülpungen

HCl, Intrinsic-Faktor
Hauptzellen
  • prismatisch

  • basal reich entwickeltes raues ER (Basophilie)

  • apikal gelegene Sekretionsgranula

Pepsinogene (Vorstufen von eiweißspaltenden Enzymen), saure Lipasen
endokrine Zellen
  • basal gelegene Sekretionsgranula

Peptidhormone, Serotonin, Histamin

Zelltypen und Hormone der Langerhans-Inseln.PP-Zelle:ÜberblickD-Zelle:ÜberblickB-Zelle:ÜberblickA-Zelle:Überblick

Tab. 10.7
Zelltyp Menge und Lokalisation Hormon Hormonwirkung
A-Zellen 20 % der Inselzellen, überwiegend peripher Glukagon, ein Peptid aus 14 Aminosäuren insulinantagonistisch; erhöht den Blutzuckerspiegel durch Förderung des Glykogenabbaus in der Leberstimuliert in den Langerhans-Zellen aber die Insulinsekretion
B-Zellen 70 % des Inselgewebes, nehmen den größten Teil der Inseln ein Insulin, ein Peptid aus 51 Aminosäuren senkt den Blutglukosespiegelfördert die Aufnahme und Verwertung von Glukose insbesondere in Leber-, Fett- und Skelettmuskelzelleninsgesamt anabole Wirkung
D-Zellen 10 % der Inselzellen Somatostatin und auch Gastrin Somatostatin: hemmt die Sekretion von Insulin und Glukagon, von Magensäure, von Pankreasenzymen und die Resorption von Nährstoffen im Dünndarm
PP-Zellen 1–2 % der Inselzellen, überwiegend im Pankreaskopf, einzeln auch in den Azini und den Pankreasgängen pankreatisches Polypeptid (PP) hemmt die Sekretion der Verdauungsenzyme des Pankreashemmt die Gallesekretion und die Freisetzung von Somatostatin

Verdauungsorgane

  • 10.1

    Kopfdarm342

    • 10.1.1

      Mundhöhle342

    • 10.1.2

      Zunge342

    • 10.1.3

      Zähne343

    • 10.1.4

      Speicheldrüsen354

    • 10.1.5

      Rachen359

  • 10.2

    Rumpfdarm361

    • 10.2.1

      Wandaufbau361

    • 10.2.2

      Endokrine Zellen im Magen-Darm-Trakt363

    • 10.2.3

      Speiseröhre365

    • 10.2.4

      Magen368

    • 10.2.5

      Dünndarm376

    • 10.2.6

      Dickdarm386

  • 10.3

    Leber und Gallenwege390

    • 10.3.1

      Leber391

    • 10.3.2

      Galle, Gallenwege, Gallenblase404

  • 10.4

    Bauchspeicheldrüse406

    • 10.4.1

      Bauplan406

    • 10.4.2

      Endokrines Pankreas407

    • 10.4.3

      Exokrines Pankreas412

Die Verdauungsorgane bilden ein komplexes System von nerval, endokrin und z. T. psychisch koordinierten Einzelorganen, die alle der Ernährung dienen. Es lassen sich die folgenden großen Abschnitte unterscheiden: Kopfdarm, Rumpfdarm und die großen Darmdrüsen Pankreas und Leber.Verdauungsorgan

Im KopfdarmKopfdarm wird die Nahrung mithilfe der Zähne zerkleinert und auf Verträglichkeit und Geschmack geprüft. Nach der Einspeichelung mit dem Sekret der großen und kleinen Speicheldrüsen wird die Nahrung geschluckt. Die Tonsillen am Eingang in den Rachen sind Abwehrorgane.

Dem RumpfdarmRumpfdarm werden Speiseröhre, Magen, Dünndarm, Dickdarm und Analkanal zugezählt. Der Wandbau all dieser Abschnitte ist im Prinzip gleichartig und besteht aus 4 Schichten: Mukosa, Submukosa, Muskularis und Serosa/Adventitia; im Detail bestehen histologische Unterschiede, die eine Anpassung an jeweils spezielle Funktionen verraten, was sich im histologischen Präparat besonders gut am Aufbau der Schleimhaut und ihrem Epithel ablesen lässt. Die Speiseröhre leitet die aufgenommene Nahrung in den Magen. Im Magen wird die Nahrung gespeichert, und die ersten Schritte der Verdauung werden eingeleitet. Das stark saure Milieu tötet Keime ab und schafft die Voraussetzung für die Aktivität der Verdauungsenzyme im Magen, die an das saure Milieu angepasst sind. Im Dünndarm finden die wesentlichen Funktionen des Verdauungssystems statt: Verdauung, d. h. chemischer Abbau der Nährstoffe, und deren Resorption über das Dünndarmepithel in die Blut- und Lymphbahnen der Darmwand. Im Ileum, dem Endabschnitt des Dünndarms, befindet sich ein großes Organ des Immunsystems, die Peyer-Plaques. Der Dickdarm nimmt die unverdaulichen und nicht resorbierten Anteile des Speisebreis auf und entzieht ihnen Wasser. Er beherbergt eine eigene physiologische Bakterienflora. Am Ende des Dickdarms befindet sich der Anus, über den die auszuscheidenden Anteile der Nahrung kontrolliert abgegeben werden.

Der Dünndarm besitzt 2 große Drüsen, das Pankreas und die Leber. Beide haben primär eine wesentliche Aufgabe im Rahmen der Verdauung. Das Pankreas bildet die Verdauungsenzyme und die Leber die Galle, die für die Fettresorption unerlässlich ist. Im Pankreas kommen auch die Langerhans-Inseln vor, deren Hormone (z. B. Insulin und Glukagon) eine wichtige Rolle im Stoffwechsel spielen. Die Leber hat neben der Gallebildung so viele andere Funktionen, dass sie als zentrales Stoffwechselorgan bezeichnet wird.

Das System der Verdauungsorgane wird folgendermaßen gegliedert:

  • Kopfdarm: Lippen, Mundhöhle (mit Zunge und Zähnen), Speicheldrüsen, Mandeln und Rachen

  • Rumpfdarm: Speiseröhre, Magen, Dünndarm, Dickdarm und Analkanal

  • Leber und Gallenwege

  • Bauchspeicheldrüse

Kopfdarm

U. Kopfdarm\bWelsch

Zur Orientierung

Besonders wichtige Strukturen der Mundhöhle sind Zähne und Zunge. Die Zähne bestehen aus den Hartsubstanzen Schmelz, Dentin und Zement. Der Zahnhalteapparat umfasst Zement, Wurzelhaut (= Desmodont), Alveolarknochen und Zahnfleisch (Gingiva). Die Zahnwurzeln sind in den Alveolen durch das straffe Bindegewebe des Desmodonts, die Ligg. periodontalia, befestigt. Die Zunge besitzt an ihrer Oberfläche filiforme Papillen und Geschmackspapillen, in deren Epithel Geschmacksknospen vorkommen. In der Mundhöhle gibt es außerdem kleine und große Speicheldrüsen. Die Einzeldrüsen bestehen aus Endstücken (serös oder mukös) und einem differenzierten Gangsystem (Schaltstück, Streifenstück, interlobulärer Gang und großer Ausführungsgang). Die großen Speicheldrüsen (Parotis, Submandibularis und Sublingualis) lassen sich histologisch vor allem an der jeweiligen Menge an serösen und mukösen Endstücken sowie an der jeweiligen Häufigkeit der Schalt- und Streifenstücke unterscheiden. Die Streifenstücke entziehen dem Primärspeichel Ionen und machen ihn hypoton.

Mundhöhle

Aufbau
Die Mundhöhle gliedert sich in das Vestibulum Vestibulum:orisMundhöhleoris (Mundvorhof, zwischen Lippen und Zähnen) und die Cavitas oris Cavitas oris propriapropria (eigentliche Mundhöhle). Vorn wird sie von den Lippen, seitlich von den Wangen, oben vom Gaumen und unten vom Mundboden begrenzt. Wichtige Bestandteile der Mundhöhle sind Zunge, Zähne und, als Anhangsdrüsen, die Speicheldrüsen, deren Sekret in die Mundhöhle geleitet wird.
Schleimhaut
Die Schleimhaut der Mundhöhle trägt ein mehrschichtiges unverhorntes Plattenepithel. Dieses Epithel kann lokal, z. B. am harten Gaumen und am Zahnfleisch, unvollkommene Zeichen der Verhornung aufweisen. Das Epithel enthält Melanozyten, Langerhans-Zellen und Merkel-Zellen.Schleimhaut:Mundhöhle
Die Lamina propria besitzt Meissner-Meissner-Tastkörperchen:MundhöhleTastkörperchen und seromuköse oder überwiegend muköse Drüsen. An manchen Stellen (z. B. Wangen, Lippen, Gaumensegel) ist in der Tiefe quergestreifte Muskulatur anzutreffen.

Klinik

Verletzungen der PankreatitisPancreas divisumFibrose, zystischeAlkohol:PankreatitisMundschleimhaut heilen aufgrund von in reichem Maße vorhandenen antimikrobiellen Peptiden ungewöhnlich rasch und gut. Die Regeneration des Epithels dauert ca. 12 Tage. Bei Frauen kann in Abstrichen des Epithels leicht das Geschlechtschromatin (innen an der inneren Kernmembran) nachgewiesen werden.

Schleimhaut der LippenDas Schleimhaut:LippeLippe:Schleimhautmehrschichtige PlattenepithelPlattenepithel:verhorntes der Lippen verändert sich von außen nach innen kontinuierlich (Abb. 10.1). Außen ist es verhornt, und ist eine typische Epidermis. Im Bereich des Lippenrots nimmt die Verhornung ab, Melanozyten werden seltener, und in die hohen Bindegewebspapillen dringen bis in die Spitze Blutkapillaren ein (Rotfärbung der Lippen). Vereinzelt treten Talgdrüsen (ohne Haare) auf. Auf der Innenseite der Lippen ist das Epithel unverhornt, und die Lamina propria enthält seromuköse Drüsen (Gll. labiales), die Bindegewebspapillen sind flacher. In der Tiefe der Lippen liegt der quergestreifte M. orbicularis oris mit der Pars labialis.
Schleimhaut des GaumensGaumen:SchleimhautAmSchleimhaut:Gaumen harten Gaumen ist die Schleimhaut mit ihrem mehrschichtigen, normalerweise unverhornten PlattenepithelPlattenepithel:unverhorntes fest am Periost verwachsen. Die Gaumenleisten sind Epithelleisten, die von sehr dichtem Bindegewebe unterlegt sind. Bei chronischer Beanspruchung kann das Epithel verhornen. Der hintere Teil des harten Gaumens enthält viele kleine muköse Drüsen, die Gll. palatinae. Am weichen Gaumen (Gaumen:weicherGaumensegel) Gaumensegelist die orale Seite mit mehrschichtigem unverhorntem Plattenepithel bedeckt und enthält viele Gll. palatinae. Auf der dem Rachen zugewandten Seite findet sich am freien Ende des Gaumensegels ebenfalls unverhorntes Plattenepithel in unterschiedlicher Ausdehnung, das aber choanenwärts in respiratorisches Epithel mit seromukösen Drüsen übergeht.

Zunge

Die Zunge ist eine vielseitig bewegliche muskulöse Struktur am Boden der Mundhöhle. Sie wird von einer Schleimhaut mit verschiedenen Papillen bedeckt. Im Innern (Zungenkörper) besteht sie aus quergestreifter Muskulatur. Die Muskelzellen sind in vertikalen, longitudinalen und transversalen Bündeln in charakteristischer Art und Weise senkrecht zueinander angeordnet und verflochten (Abb. 10.2). Muskelspindeln sind regelmäßig anzutreffen. Zwei straffe Bindegewebsstrukturen dienen Teilen der Muskulatur als Ursprung, das Septum und die Aponeurosis linguae. Das Septum linguaeZunge Septum:linguaein der Zungenmitte teilt die Zunge in eine linke und eine rechte Hälfte. Die Aponeurosis linguae Aponeurosis linguaebefindet sich im Zungenrücken unter der Schleimhaut. Diese ist mit der Aponeurose unverschieblich verbunden. Auf der Unterseite der Zunge liegt der N. hypoglossus mit seinen Verzweigungen. An der Zungenspitze befinden sich größere Pakete gemischter, überwiegend muköser Drüsen. Im Zungengrund liegt die Tonsilla lingualis (Abb. 6.42).
ZungenpapillenZunge:PapillenPapille:ZungeFolgende Typen der Zungenpapillen lassen sich unterscheiden:
  • Papillae filiformes: Papilla:filiformisSie bilden auf dem Zungenrücken schlanke, spitze, schlundabwärts gerichtete Epithelzapfen, die einem differenzierten Bindegewebssockel aufsitzen und deren Spitzenanteile verhornt sind (Abb. 10.3). Sie erfüllen mechanische Aufgaben.

  • Geschmackspapillen: GeschmackspapilleDazu zählen die Papillae fungiformes Papilla:fungiformisauf dem Zungenrücken, die Papillae foliatae Papilla:foliataan den Zungenseiten und die Papillae vallatae Papilla:vallataam Zungengrund. Die Geschmackspapillen sind ausführlich in Kap. 17.3.2 dargestellt.

Zähne

Zähne (Tab. 10.1) dienen der Zerkleinerung der Nahrung. Schon 6 Monate nach der Geburt erscheinen die ersten Zähne des Milchgebisses, das ab dem 6. Lebensjahr vom bleibenden Gebiss abgelöst wird. Dieses muss dann das ganze Leben in Funktion bleiben.
Aufbau
Die Zähne bestehen aus den 3 verschiedenen Hartsubstanzen Schmelz, Dentin und Zement. Jeder Zahn wird in Krone, Hals und Wurzel gegliedert (Abb. 10.4). Die Spitze der Wurzel wird Apex genannt. Die Wurzel wird durch das Bindegewebe der Wurzelhaut (Desmodontium) in der Alveole verankert. Im Innern des Zahns befindet sich die Zahnpulpa.Zahn
Zahnentwicklung
Milchzähne und bleibende Zähne
Die Zähne entwickeln sich im Zusammenspiel zwischen dem Ektoderm der Mundhöhle und dem darunter liegenden speziellen Mesenchym, Zahn:AufbauZahn:EntwicklungMilchzahnMesenchym:Zahnentwicklungdas neuroektodermaler Natur ist und der Neuralleiste entstammt und Ektomesenchym genannt wird. Erster Hinweis auf die Zahnentwicklung ist Ende der 5. Schwangerschaftswoche zunächst die Entstehung einer bogenförmigen Epithelverdickung im Mundhöhlenepithel (odontogenes Epithel) und dann einer bogenförmigen ektodermalen Zahnleiste (Abb. 10.5), die in das Mesenchym der Anlage von Ober- und Unterkiefer vorwächst (Abb. 10.6). In der Nähe des freien Randes der Zahnleiste entstehen labial zwischen der 8. und 17. Schwangerschaftswoche pro Kieferhälfte jeweils 5 knospenförmige Anlagen der Milchzähne (Inzisiven, Canini und Milchmolaren) und entwickeln sich in diesem Zeitraum vom Knospen- bis zum Glockenstadium (s. u.). An der Zahnleiste entstehen außerdem schon früh die Anlagen des bleibenden Gebisses. Zu den bleibenden Zähnen werden die Zuwachszähne und die Ersatzzähne gezählt:
  • Die ZuwachszähneZuwachszahn sind die 3 Molaren des bleibenden Gebisses. Sie entstehen hinter den Milchzahnanlagen, nachdem sich die Zahnleiste weiter nach hinten verlängert hat. Sie gehören zur gleichen Zahngeneration wie die Milchzähne, brechen nur sehr viel später durch. Diese Generation der Milch- und Zuwachszähne ist insgesamt die 1. Zahngeneration.

  • Ersatzzähne Ersatzzahnsind die Zähne, die die Milchzähne ersetzen. Sie umfassen die Schneide- und Eckzähne sowie die Prämolaren des bleibenden Gebisses und stellen die 2. Zahngeneration dar. Ihre Anlagen entstehen lingual (Unterkiefer) bzw. palatinal (Oberkiefer) von den Milchzahnanlagen und bilden sich an einer leistenförmigen Verlängerung der ursprünglichen Zahnleiste, die auch Ersatzzahnleiste genannt wird.

MERKE

  • 1. Zahngeneration: Milch- und Zuwachszähne

  • 2. Zahngeneration: Ersatzzähne

Differenzierung der Zahnanlage und des Zahns
SchmelzorganAlle Schmelzorganmit der Schmelzbildung befassten epithelialen Strukturen werden unter dem Begriff „Schmelzorgan“ zusammengefasst. Zuerst entsteht die Zahnleiste, Zahnleistean deren Rand sich dann pro Kieferhälfte 5 knoten- oder knospenförmige Verdickungen bilden, die Schmelzknospen (Schmelzknospeoder Zahnknospen) Zahnknospegenannt werden. Eine Schmelzknospe differenziert sich über das Schmelzkappenstadium zur Schmelzglocke (Abb. 10.7, Abb. 10.8) mit äußerem (an das umgebende Mesenchym grenzendem) und innerem (der Zahnpapille zugewandtem) Schmelzepithel. Die frühe Glocke Zahnglockeist über einen epithelialen Gewebestrang, die dentale Lamina, mit dem Oberflächenepithel verbunden. Im späten Glockenstadium löst sich die Zahnanlage von der Zahnleiste ab. Im Innern der Zahnglocke, zwischen innerem und äußerem Schmelzepithel, bildet das Ektoderm aus einem ursprünglich soliden Epithel einen lockeren retikulären Zellverband, die sog. Schmelzpulpa (SchmelzpulpaSchmelzretikulum). Unmittelbar am inneren Schmelzepithel ist dies Retikulum verdichtet: Stratum intermedium. Die gesamte Zahnglocke ist von einer Basallamina Basallamina:Zahnglockeumgeben, d. h., sie ist außen von einer Basallamina bedeckt und innen von ihr ausgekleidet. Diese Basallamina entspricht der Basallamina des Mundhöhlenepithels. Die Zellen des inneren Schmelzepithels differenzieren sich zu den Ameloblasten (Adamantoblasten), den Schmelzbildnern.
MesenchymDas Mesenchym:ZahnMesenchym in der Umgebung der Zahnglocke verdichtet sich zum Zahnsäckchen Zahnsäckchenund im Innern der Zahnglocke zur Zahnpapille (Zahnpapille Abb. 10.8). Aus dem Zahnsäckchen entstehen Alveolarknochen, Wurzelhaut und Zement. Aus der Zahnpapille geht die Zahnpulpa Pulpa:Zahnhervor, deren peripher gelegene Zellen die Odontoblasten bilden. Diese formieren sich zu einem epithelähnlichen Verband und liegen unmittelbar einwärts des inneren Schmelzepithels. Zwischen diesen beiden Zellschichten liegt die Basallamina des inneren Schmelzepithels, der feine Kollagenfibrillen angelagert sind (Membrana preformativa, Abb. 10.9). Die Odontoblasten sind die Dentinbildner.

MERKE

  • Mesenchym um die Zahnglocke → Zahnsäckchen → Alveolarknochen, Wurzelhaut und Zement

  • Mesenchym im Innern der Zahnglocke → Zahnpapille → Zahnpulpa → Odontoblasten

Faktoren der ZahnbildungDer allererste Anstoß zur Zahnbildung geht vom Ektomesenchym aus, auch die Formgebung wird von diesem Mesenchym bestimmt. Aktivin βA und das knochenmorphogenetische Protein 4, die auch vom Ektomesenchym gebildet werden, induzieren das frühe Glockenstadium. Frühe Adamantoblasten induzieren die Differenzierung der Odontoblasten zu sekretorisch aktiven Zellen, die ihrerseits die Schmelz- und auch Zementbildung anregen. Am Scheitelpunkt des inneren Schmelzepithels, im Bereich der zukünftigen Zahnspitze, entsteht im inneren Schmelzepithel eine knotenförmige Verdickung, der primäre Schmelzknoten. Er ist ein Organisator des Zahnkeims. Seine Zellen bilden verschiedene Faktoren für die Zahnentwicklung, u. a. auch das „protein sonic hedgehog“ protein sonic hedgehog(Shh), ein wichtiges Signalmolekül. Wenn alle diese Faktoren nicht mehr gebraucht werden, sterben die Zellen des Schmelzknotens ab.
Dentinbildung
Dentin stellt die Hauptmasse der Hartsubstanz von Krone und Zahnwurzel. Es kann das ganze Leben lang neu gebildet werden. Diese Aufgabe übernehmen die Odontoblasten (Abb. 10.10, Abb. 10.11, Abb. 10.12).
Zahn:DentinbildungDentin:BildungMorphologie der OdontoblastenOdontoblastOdontoblasten sind reich an rauem ER und besitzen einen großen Golgi-Apparat. Ihr kernhaltiger Teil liegt am Innenrand des Dentins, sie stehen jedoch über einen langen Zellfortsatz, die sog. Tomes-Faser, Tomes-Fasermit der Basalmembran (Membrana preformativa) in Verbindung. Tomes-Fasern entstehen, wenn sich die Zellkörper der Odontoblasten bei zunehmender Dentinbildung von dieser Basalmembran des inneren Schmelzepithels in Richtung Pulpa zurückziehen. Die Tomes-Fasern bilden zahlreiche kurze Seitenäste, über die benachbarte Fasern miteinander in Verbindung stehen. Unterhalb des Abgangs dieses Fortsatzes sind ein terminales Netz und Zellkontakte ausgebildet. Die Odontoblasten entsprechen trotz ihres epithelähnlichen Aussehens speziellen Fibroblasten, zwischen ihnen werden sogar unvollständige Zonulae occludentes ausgebildet.
Prädentin, Dentin, InterglobulardentinPrädentinDentinOdontoblasten Interglobulardentinteilen sich nach der Geburt nicht mehr, sind aber zeitlebens aktive Zellen. Sie bilden zunächst das noch nicht mineralisierte Prädentin, das v. a. aus Typ-I-Kollagen, Proteoglykanen und Glykoproteinen aufgebaut ist. Dieses Prädentin mineralisiert zum definitiven Dentin, indem schubweise Apatitkristalle abgelagert werden. Dabei entstehen zunächst kugelförmige Gebilde (Kalkosphäriten = Kalkglobuli); die Zwickel zwischen diesen Kalkkugeln verkalken etwas später. Im Bereich der Zahnhälse unterbleibt in der Außenzone des Dentins vielfach diese Verkalkung der Kugelzwischenräume (Interglobulärräume), wodurch die sog. Tomes-Körnerschicht Tomes-Körnerschichtentsteht. Sie ist im Schliffpräparat als kleinkörnige Struktur zu erkennen und entspricht dem nicht mineralisierten „Interglobulardentin“ Interglobulardentin(vgl. Abb. 10.20). Im verkalkten Dentin erscheint die Anordnung der Kollagenfibrillen ungeordnet, lediglich an der Tomes-Faser verlaufen sie parallel, sodass sich die Wand der Dentinkanälchen (Neumann-Scheide) Neumann-Scheidefarblich etwas abhebt. Dies beruht zusätzlich auf einem hohen Gehalt an Glykoproteinen und Proteoglykanen.

MERKE

Dentin kann zeitlebens von den Odontoblasten gebildet werden und besteht wie Knochen aus organischem Material, insbesondere KollagenKollagen:Typ I vom Typ I und zu 70 % aus anorganischem Hydroxylapatit.

Schmelzbildung
Die Zellen des inneren Schmelzepithels werden Ameloblasten (SchmelzbildungAmeloblastAdamantoblasten) Adamantoblastgenannt (Abb. 10.7, Abb. 10.9, Abb. 10.10, Abb. 10.13). Sie sind die Produzenten des Schmelzes.
Morphologie der AmeloblastenIhre Ameloblast:MorphologieAdamantoblast:Morphologiemorphologische Basis (an ihrer Basallamina, die die Grenze zur Zahnpapille markiert) wird funktionell zum sog. Apex. Im funktionell basalen Zytoplasma (Region, die an die Schmelzpulpa grenzt) liegen zahlreiche Mitochondrien, die aber auch in anderen Zellbezirken verbreitet sind, und der längliche helle Kern (Abb. 10.13). Mit den anderen Zellen der Schmelzpulpa sind die Ameloblasten vor allem durch Nexus verbunden. Dadurch entstehen funktionell zusammenarbeitende Zellgruppen. Die basal an die Ameloblasten angrenzenden Zellen der Schmelzpulpa bilden das Stratum intermedium, dem eine Rolle beim Verkalkungsprozess des Schmelzes zugeschrieben wird (Abb. 10.13). Oberhalb des Kerns der Ameloblasten befinden sich besonders viele raue ER-Zisternen und ein ausgedehnter, fast röhrenförmiger Golgi-Apparat. Apikal und basal findet sich je ein Adhärenskontakt (Zonulae adhaerentes), in dessen Nähe weitere Zellkontakte vorkommen (Nexus, Tight Junctions und Desmosomen). Der Apex enthält zahlreiche Sekretionsgranula sowie Lysosomen und bildet einen plumpen Fortsatz, den Tomes-Fortsatz.
Tomes-Fortsatz Tomes-Fortsatz\bund SchmelzbildungDie Oberfläche der Ameloblasten mit ihrem Tomes-Fortsatz lässt sich funktionell in verschiedene Bezirke gliedern. Er verändert im Laufe der Schmelzabscheidung Form und Funktion. Der Tomes-Fortsatz besitzt eine lang zur Nachbarzelle geneigte Fläche, die das Schmelzprisma bildet. Vor der Schmelzbildung löst sich die Basallamina auf und es werden Granula im Apex der Ameloblasten exozytotisch entleert. Diese bauen die Schmelzmatrix auf, die aus verschiedenen Proteinen besteht: Amelogeninen (Wasser bindenden Proteinen), Enamelinen (sauren glykosylierten Proteinen) und Schmelzscheidenproteinen, die sich im interprismatischen Schmelz befinden. In die Matrix werden dann rasch Apatitkristalle eingelagert, die sich zu einem Schmelzprisma formieren. Ein Schmelzprisma enthält ca. 1.000 lange Apatitkristalle. Kalzium gelangt transzellulär in den Schmelz, wobei eine Kalzium-ATPase in der Membran der Ameloblasten eine wichtige Rolle spielt. Die z. T. leicht eingesenkte Oberfläche der apikalen Zellperipherie am Rande des Tomes-Fortsatzes bildet den interprismatischen Schmelz (Abb. 10.13), der benachbarte Prismen verbindet.
Der Prozess der Schmelzbildung verläuft nicht kontinuierlich, sondern (wie das Wachstum eines Baumes) schubweise, was zur Bildung der Retzius-Streifen Retzius-Streifenim Schmelz führt (Abb. 10.14, s. u.). Während der Sekretion ziehen sich die Ameloblasten zurück. Dabei bewegen sie sich in bestimmter Art und Weise hin und her, was dazu führt, dass die abgeschiedenen Schmelzprismen gewellt verlaufen, man trifft also in einem Schliff Bündel quer getroffener Prismen (Diazonien) Diazonienund längs getroffener Prismen (Parazonien) Parazonienan (Hunter-Schreger-Streifung, Hunter-Schreger-Streifung Abb. 10.14, s. u.). Die Prismen erscheinen im Querschnitt in unterschiedlichen Mustern vor allem in Schlüssellochkonfiguration und Hufeisenkonfiguration (Abb. 10.13). Nach einer Theorie entstehen diese unterschiedlichen Muster durch Bewegungen des Tomes-Fortsatzes selbst.
Funktionsphasen der AmeloblastenAmeloblast:FunktionsphasenAdamantoblast:FunktionsphasenAnfangs sind die Ameloblasten apikal flach und sezernieren eine homogene, ca. 3 μm dicke Schmelzschicht. Dann entstehen die Tomes-Fortsätze und mit ihnen die Prismen und der interprismatische Schmelz. Die zunächst sezernierte Matrix enthält bis zu 30 % Protein und wird vor allem gegen Ende des aktiven Lebens der Zellen weitgehend rückresorbiert (apikale Vesikel und Einsenkungen, Lysosomen). Zuletzt, vor ihrer Rückbildung, produzieren die nun wieder apikal flachen Ameloblasten erneut eine 20–80 μm dicke homogene Schicht Schmelz. Da die Ameloblasten nach Abschluss der Schmelzbildung zugrunde gehen, kann Schmelz nicht nachgebildet werden.
SchmelzDie Zahnschmelz\babgeflacht-hexagonalen Mikrokristalle des Schmelzes bestehen (wie im Dentin) aus Kalziumphosphat vom Apatit-Typ und sind ca. 20–60 nm dick, 30–90 nm breit und sehr lang, möglicherweise so lang wie ein Schmelzprisma. Im Prisma sind die Kristalle weitgehend parallel zur Längsachse ausgerichtet, im interprismatischen Schmelz nehmen sie andere Ausrichtungen ein. Die Länge eines Schmelzprismas ist schwer zu bestimmen, da es in Windungen verläuft und die Schmelzdicke der Krone unterschiedlich ist. Die Prismen können aber eine Länge von ca. 2–3 mm erreichen. Die oberste Schmelzschicht ist nicht in Form von Prismen strukturiert, sondern homogen aufgebaut (Abb. 10.15).

MERKE

Der Schmelz wird nur während der Zahnentwicklung von den Ameloblasten des inneren Schmelzepithels gebildet und besteht zu ca. 95 % aus anorganischen Komponenten, vor allem aus dem Hydroxylapatit:ZahnschmelzHydroxylapatit, dessen wichtigste Bestandteile Kalzium und Phosphat sind. Strukturell ist Schmelz in Prismen und interprismatischen Schmelz gegliedert. Schmelz bildet die Außenbedeckung der Zahnkrone.

Zahnwurzelbildung
Nach Bildung der Krone wächst der Rand der Schmelzglocke mit äußerem und innerem Schmelzepithel in die Tiefe und bildet die sog. epitheliale WurzelscheideWurzelscheide:epitheliale Zahnwurzelbildung(Hertwig-Wurzelscheide).Hertwig-Wurzelscheide Sie induziert das Wurzeldentin und löst sich dann auf. Die inneren Anteile des Zahnsäckchens bilden dann das Zement, die mittleren Anteile das Parodontium und die äußeren den Alveolarknochen.
Hartsubstanzen des fertig ausgebildeten Zahns
Am Aufbau des Zahns sind 3 Hartsubstanzen (Tab. 10.2) beteiligt:
  • Zahn:HartsubstanzenSchmelz

  • Dentin (Zahnbein)

  • Zement

Die Hartsubstanzen können am Zahnschliff (Abb. 10.14) und im Raster-EM (Abb. 10.15, Abb. 10.16) betrachtet werden. Zahnschliffe sind dünne Scheiben des nicht entkalkten Zahns. Im entkalkten Schnitt bieten die Hartsubstanzen wenig: Der Schmelz ist völlig herausgelöst (Abb. 10.4), im Bereich des Dentins bleibt das Kollagen enthalten und färbt sich je nach eingesetztem Farbstoff z. B. rot (H. E.) oder blau (Azan) an; ähnlich wie das Dentin verhält sich das Zement.
SchmelzDer Zahnschmelzvöllig zellfreie Schmelz ist am Zahnhals wenige μm und an den Spitzen der Zahnhöcker bis zu 2,5 mm dick. Er zeigt im Schliff das Phänomen der schon erwähnten Hunter-Schreger- und der Retzius-Streifung. Die Hunter-Schreger-Streifung Hunter-Schreger-Streifung\bberuht darauf, dass die gewellt verlaufenden Schmelzprismen (Abb. 10.15) abwechselnd quer (Diazonien, Diazonienim Durchlicht hell) und längs (Parazonien, Parazonienim Durchlicht dunkel) getroffen sind. Die Hunter-Schreger-Streifung hat eine Periodik von ca. 50 μm und verläuft im Längsschliff radiär zur Oberfläche (Abb. 10.14). Die Retzius-Streifen Retzius-Streifen\bentsprechen Wachstumslinien in den Schmelzprismen, die bei jedem Menschen ein individuelles Muster zeigen und daher kriminaltechnisch zu verwerten sind. Sie verlaufen im Längsschliff flach zur Oberfläche (Abb. 10.14), im Querschliff oberflächenparallel. Die Streifen sind im Durchlicht bräunlich und besitzen unterschiedliche Dicke. Der Abstand zwischen benachbarten Streifen schwankt zwischen 5 und 150 μm.
DentinDas Dentin\bDentin zeigt im Schliff eine dichte, leicht gewellte, feine schwarze Streifung, die auf der Existenz der Dentinkanälchen (Abb. 10.16) beruht. In diesen verlaufen beim lebenden Zahn die Tomes-Fasern (Tomes-Faser\b Abb. 10.11, Abb. 10.16). Die Verlaufsrichtung ist radiär von der Pulpa zur Oberfläche des Dentins, die von Schmelz oder Zement bedeckt ist. Die Außenbereiche des Dentins zeigen am Zahnhals die Tomes-Körnerschicht, Tomes-Körnerschicht\bschwarze körnige Strukturen (vgl. Abb. 10.20), die Regionen nicht verkalkten Interglobulardentins entsprechen und die relativ leicht zum Ausgangspunkt von Kariesherden werden können.
ZementDas Zement\bZement (Abb. 10.6) ist eine knochenähnliche Substanz. Die verkalkte Matrix besteht aus KollagenfibrillenKollagen:Typ I vom Typ I und Proteoglykanen. In die dicken Partien des Zements, z. B. am Wurzelapex, können Zementozyten eingelagert sein (zelluläres Zement). Die Lakunen der Zementozyten ähneln denen der Osteozyten. Die Zementbildungszellen liegen – ähnlich wie Osteoblasten – an der Oberfläche des Zements. Wenn das Zement nur eine dünne Bedeckung der Zahnwurzeln bildet, fehlen die eingelagerten Zellen (azelluläres Zement). Im Alter nimmt die Dicke des Zements generell zu, es können dann sogar Blutgefäße in ihn einwachsen und Havers-Systeme auftreten.
Zahnpulpa
In der Zahnpulpa befindet sich ein besonders zell-, hyaluronan-, proteoglykan- und wasserreiches Bindegewebe, das ein Netzwerk feiner Kollagenfibrillen Pulpa:Zahn\bZahnpulpa\b(Kollagen:ZahnpulpaTyp I, aber überwiegend Typ III) enthält (Abb. 10.17). In dieses Gewebe eingebettet sind zahlreiche Blutgefäße und sensible Nerven. Letztere können sogar über 100 μm in die Dentinkanälchen vordringen (Abb. 10.11) und dienen der Schmerzwahrnehmung. Arteriovenöse Anastomosen sind häufig. Die periphere Zellschicht der Zahnpulpa wird von den Odontoblasten gebildet (Abb. 10.11), die das ganze Leben lang Dentin bilden und so z. B. den Verlust durch Abkauung kompensieren können. Durch das stetige geringe Wachstum des Dentins verkleinert sich die Zahnpulpa bei älteren Menschen erheblich. Dieses Bindegewebe unterliegt so gut wie keinen Zug- oder Druckkräften. Es zeigt eine analoge Ähnlichkeit mit Mesenchym und gallertigem Bindegewebe.

MERKE

Die Pulpa befindet sich im Innern des Zahns und ist aus einem fibroblasten-, proteoglykan-, hyaluronan- und wasserreichem Bindegewebe aufgebaut, in das Blutgefäße und sensible Nerven eingelagert sind. Die Zellen in der Peripherie der Pulpa sind die Odontoblasten.

Klinik

KariesKaries ist eine Erkrankung der Hartsubstanzen Schmelz und Dentin, die in den westlichen Ländern zwar seltener geworden ist, aber immer noch sehr häufig vorkommt. Das Kariesrisiko ist individuell unterschiedlich, genetische Faktoren spielen dabei genauso eine Rolle wie Infektionen (mit Streptokokken), Zuckerkonsum (wobei die Dauer, nicht die Menge entscheidend ist), Zahnpflege, Zahnfehlstellungen, Speichelfluss und Zusammensetzung der Nahrung. Säurebildende Bakterien, die z. B. in Zahnfleischtaschen oder zwischen kulissenförmig stehenden Zähnen leben, spalten Zucker in Glukose und Fruktose, wodurch zum einen Dextran (als Hauptbestandteil der Plaque) und zum anderen demineralisierend wirkende Milchsäure entstehen.

Zahnhalteapparat
Dem Zahnhalteapparat (Parodontium) werden zugezählt:
  • ZahnhalteapparatZement

  • Wurzelhaut (Desmodontium, Lig. periodontale)

  • Alveolarknochen

  • Zahnfleisch (Gingiva), soweit es im Kontakt mit den oben genannten Strukturen steht

ZementDas Zement:ZahnhalteapparatZement bildet eine dünne knochenähnliche Bedeckungsschicht der Zahnwurzel (s. o.). Im Zement inserieren kollagene Faserbündel (Sharpey-Fasern), die durch den Periodontalspalt (Raum zwischen Zement und Alveolarknochen) ziehen.
WurzelhautDie WurzelhautWurzelhaut (Desmodont) Desmodontfüllt den Periodontalspalt (Breite 0,15–0,2 mm) aus und bildet dort 2 Kompartimente (Abb. 10.18, Abb. 10.19):
  • Ein Kompartiment besteht aus Bündeln dicht gelagerter gewellter Kollagenfasern (den Ligg. periodontalia), zwischen denen einige feine elastische Fasern und Oxytalanfasern verlaufen. Die Kollagenfasern der Ligg. periodontalia sind sog. Sharpey-Fasern, die Sharpey-Faserin die Hartsubstanzen Zement und Knochen einstrahlen. Sie verlaufen zwischen dem Alveolarknochen und dem Zement überwiegend schräg abwärts Richtung Wurzelspitze und befestigen so den Zahn federnd in der Alveole. Die Fasern stehen in Kontakt mit sensiblen Nervenendigungen, die den Kaudruck regulieren.

  • Das andere Kompartiment ist ein lockeres Bindegewebe. Hier finden sich Fibroblasten und an der Oberfläche der Hartsubstanzen Zementoblasten, Osteoprogenitorzellen, Osteoblasten und Osteoklasten, außerdem Blutgefäße und sensible vegetative Nerven.

Schmerzen und Druck werden über freie sensible Endigungen sowie eingekapselte Endigungen wahrgenommen. Das Druckempfinden ist ungewöhnlich fein. Es existiert ein Reflexbogen zur Kaumuskulatur und zur Zungenmuskulatur.
AlveolarknochenDer AlveolarknochenAlveolarknochen ist der Teil des Kieferknochens, in dessen Höhlungen (Alveolen) die Zahnwurzeln stecken. Er ist aus Lamellenknochen mit Havers-Systemen aufgebaut. Bei Ausfall von Zähnen oder fehlender Knochenbelastung kann sich der Alveolarknochen rasch zurückbilden. Im Alveolarknochen inserieren die kollagenen Sharpey-Fasern.
GingivaDie GingivaAlveolarfortsätze der Kiefer, in denen die Zähne verwurzelt sind, werden von der Gingiva (Zahnfleisch) Zahnfleischbedeckt. Sie ist ein besonders fester, rosafarbiger Teil der Mundschleimhaut, der überwiegend fest mit dem Periost des Alveolarknochens verwachsen ist (Pars fixa gingivae, Abb. 10.20). Lediglich ein gut 1 mm hoher Randsaum (Limbus), derLimbus:Gingiva am Schmelz der Zahnkrone befestigt ist, ist etwas weicher und verschieblich und wird hier „freie“ Gingiva (Pars libera gingivae) genannt. Das mehrschichtige Plattenepithel zeigt apikal regelmäßig Hinweise auf untypische (parakeratotische) Verhornung. Das Stratum granulosum ist dünn und unvollständig oder kann völlig fehlen. Im Epithel der Gingiva kommen Langerhans-, Merkel-Zellen und Melanozyten vor. Die freie Gingiva ist von der Basis der Zahnkrone durch den Sulcus gingivalis Sulcus:gingivalisgetrennt. Das mehrschichtige Plattenepithel der Gingiva, das den Sulkus ringförmig umgibt, wird Saumepithel Saumepithelgenannt. Es ist relativ dünn und nicht verhornt. Seine Basallamina nimmt einen besonderen Verlauf. Sie folgt dem Epithel in die Tiefe (äußere = tiefe Basallamina), schlägt hier um und befindet sich dann zwischen Epithel und Schmelzoberfläche (innere = oberflächliche Basallamina). Der Teil des Epithels, der unmittelbar dem Schmelz anliegt, wird auch Haftepithel Haftepithelgenannt. Es entstammt dem inneren Schmelzepithel. Seine basalen Epithelzellen bilden zur inneren Basallamina hin kräftige Hemidesmosomen aus. Hemidesmosom:SaumepithelSomit wird die Basallamina zur wichtigsten Befestigungsstruktur zwischen Gingivaepithel und Kronenbasis und verhindert normalerweise ein Eindringen von Bakterien in das tiefer gelegene Gewebe. In der Lamina propria sind im Bereich des Sulkus viele freie Zellen zu finden, die Abwehrfunktionen haben.

Klinik

Die Gingivitis ist eine Entzündung des Zahnfleischs, die Parodontitis eine (bakteriell verursachte) entzündliche Erkrankung des Zahnhalteapparats. Eine lang anhaltende Gingivitis kann zur Parodontitis führen, nicht jeder Parodontitis geht jedoch eine Gingivitis voraus. Für die Entstehung einer Parodontitis sind verschiedene Leitkeime der Mundhöhle verantwortlich, zu denen u. a. der Aggregatibacter actinomycetemcomitans (AA) gehört. Als Risikofaktoren einer Parodontitis gelten u. a. Alter, schlechte Mundhygiene, Rauchen, Stress, genetische Faktoren oder systemische Erkrankungen (z. B. Diabetes mellitus). Langfristig kann eine Parodontitis zu Taschenbildung, freiliegenden Zahnhälsen und zum Zahnausfall führen.

Parodontitis Gingivitis Entzündung:Gingivitis

Speicheldrüsen

Die Speicheldrüsen sezernieren am Tag ca. 0,75–1,0 l hyposmotischen und leicht alkalischen Speichel, der zu 99 % aus Wasser und außerdem aus anorganischen Ionen, Schleimen, Enzymen, antimikrobiellen Peptiden oder Proteinen, Wachstumsfaktoren und Immunglobulinen besteht. Die Drüsen münden in die Mundhöhle ein und werden in kleine und große Speicheldrüsen unterteilt. Die kleinen Speicheldrüsen (s. a. Kap. 3) liegen in der Mukosa der Mundschleimhaut und sind entweder rein serös (Spüldrüsen der Geschmackspapillen), seromukös (Lippen, Wangen) oder überwiegend bis rein mukös (Gaumen, Rachen). Zu den im Folgenden behandelten großen Speicheldrüsen (Abb. 10.21Speicheldrüse:große) werden gezählt:
Aufbau
Das Drüsengewebe ist in 1–3 mm große Läppchen gegliedert, die gegeneinander verschieblich und durch Bindegewebssepten getrennt sind. Die großen Speicheldrüsen besitzen ein komplexes Ausführungsgangsystem sowie Speicheldrüse:AufbauAusführungsgang:Speicheldrüsedicht gepackte Endstücke.
EndstückeDie Speicheldrüse:EndstückeEndstück:SpeicheldrüseEndstücke sind entweder seröse AziniAzinus:seröser und Halbmonde oder muköse Tubuli (Kap. 3.1.3) Im Bereich der serösen und mukösen Endstücke und der Schaltstücke kommen sternförmig verzweigte Myoepithelzellen vor, dieMyoepithelzelle:Speicheldrüse kontraktil sind und sich auch am Aufbau der Basalmembran beteiligen (Tab. 10.3).
Ausführungsgangsystem
Das Gangsystem besteht aus 3 Abschnitten, die ohne scharfe Grenzen ineinander übergehen und in den Drüsen unterschiedlich verteilt sind (Tab. 10.3):
  • Speicheldrüse:AusführungsgangsystemAusführungsgang:Speicheldrüse\bSchaltstück (schließt sich den sekretorischen Anteilen an)

  • Streifenstück

  • Ausführungsgänge (interlobuläre Ausführungsgänge und Hauptausführungsgang)

Schalt- und Streifenstücke liegen intralobulär, die Ausführungsgänge extralobulär.
SchaltstückeDie Schaltstück:SpeicheldrüseSchaltstücke sind die kleinsten Gangabschnitte (Abb. 10.23, Abb. 10.26). Sie können bis zu einige hundert μm lang sein und verzweigen sich zwei- bis dreimal. Ihre Wand besteht aus abgeflachtem bis annähernd kubischem Epithel und einzelnen Myoepithelzellen, die einen Rückfluss von Sekret in die Endstücke verhindern sollen. Die Epithelzellen der Schaltstücke bilden u. a. die antibakteriellen Proteine Lysozym und Laktoferrin. Möglicherweise enthalten sie auch Stammzellen. Die Epithelien der Schaltstücke wandeln sich in der Entwicklung oft in muköse Drüsenzellen um. Die mukösen sekretorischen Anteile sind also umgewandelte Schaltstücke und wie diese auch tubulär.
StreifenstückeStreifenstücke sind Streifenstück:Speicheldrüseebenfalls mehrere hundert μm lang und besitzen ein einschichtiges eosinophiles prismatisches Epithel (Abb. 10.23, Abb. 10.27). Die Epithelzellen sind durch dichte Zonulae occludentes und ein basales Labyrinth mit länglichen Mitochondrien gekennzeichnet, die eine Anpassung an den gesteigerten Elektrolyttransport darstellen. Typisch sind auch hohe Aktivitäten der Enzyme Karboanhydratase, Na+-K+-ATPase und Bernsteinsäurehydrogenase. Sie sind für Wasser undurchlässig, transportieren Ionen und sezernieren das Peptid Kallikrein sowie auch Muzine.
AusführungsgängeDie Speicheldrüse:AusführungsgängeAusführungsgang:Speicheldrüseinterlobulären Ausführungsgänge (Abb. 10.28) sind weitlumig und von einem Bindegewebsmantel umgeben. Anfangs besitzen sie ein einschichtiges prismatisches, weiter distal ein zweireihiges oder zweischichtiges prismatisches Epithel mit einzelnen Becherzellen. Sie werden zunehmend größer und münden in den zweischichtigen prismatischen Hauptausführungsgang der Drüsen ein. Distal sind die Hauptausführungsgänge meistens von einem mehrschichtigen unverhornten Plattenepithel ausgekleidet, wie die Mundhöhle. Von den Hauptausführungsgängen kann die Regeneration von Drüsengewebe ausgehen.
Sekretorische Zellen
Seröse ZellenDie serösenDrüsenzelle:seröseZelle:seröse Zellen sind in Form von basophilen Azini angeordnet oder sitzen als „Halbmonde“ (v.-Ebner- bzw. Von-Ebner-HalbmondGianuzzi-Halbmonde) mukösenGianuzzi-Halbmond Tubuli auf. Sie besitzen einen rundlichen Kern in der unteren Zellhälfte und sind reich an rauem ER. Dieser Zelltyp ist ausgestattet mit einem großen Golgi-Apparat, aus dem Sekretionsgranula (Abb. 10.29) hervorgehen, die exozytotisch ausgeschleust werden. Die Granula besitzen Zonen unterschiedlicher Dichte, was verschiedenen Inhaltsstoffen entspricht. Typisch sind interzelluläre Sekretionskanälchen, fingerförmige Einstülpungen, die vom Lumen des Azinus ausgehen, ca. 5 μm in das Epithel eindringen und die apikale Oberfläche vergrößern. Produkte der serösen Zellen sind z. B. α-Amylase, Lysozym, Laktoferrin, Peroxidase, Proteasen, die Wachstumsfaktoren NGF und EGF und bei Säuglingen auch Lipase.
Muköse ZellenDie mukösenDrüsenzelle:muköseZelle:muköse sekretorischen Zellen bilden Tubuli und enthalten basal einen relativ dunklen und abgeflachten Kern, der von den wesentlichen Zellorganellen umgeben ist. Der große Golgi-Apparat liegt supranukleär. Der größte Teil des Zytoplasmas enthält Muzingranula, die im H. E.-Präparat hell erscheinen (Abb. 10.30), mit der PAS-Reaktion dagegen purpurrot sind (Abb. 1.6). Die mukösen Zellen produzieren im Wesentlichen verschiedene Muzine.
Speichel und Speichelsekretion
Insgesamt hat der Speichel verschiedene Aufgaben:
  • Er Speichelenthält „Schmierstoffe“ (Muzine), die das Kauen und Schlucken erleichtern.

  • Er ist Lösungsmittel für Nahrungsbestandteile, die erst so geschmeckt werden können.

  • Er hält die Mundhöhle sauber und verhindert Infektionen.

  • Er enthält Verdauungsenzyme, v. a. α-Amylase, und Wachstumsfaktoren.

Wichtige Bestandteile des Speichels sind:
  • Wasser, meistens mehr als 99 %

  • Muzine (MUC 5B und 7)

  • IgA

  • Wachstumsfaktoren (EGF)

  • antimikrobielle Peptide

  • Ionen

Primär- und SekundärspeichelIn den Endstücken wird zunächst ein isotoner Primärspeichel gebildetPrimärspeichel (Abb. 10.31), der dann in den Streifenstücken zum Streifenstück:Speichelendgültigen hypotonen Sekundärspeichel Sekundärspeichelumgewandelt wird. Die Modifikation besteht darin, dass in den Streifenstücken Na+- und Cl-Ionen resorbiert werden, aber Wasser diesen Elektrolyten nicht folgen kann. Des Weiteren werden hier kleinere Mengen von K+- und HCO3-Ionen sezerniert.
Speichelbildung und ihre SteuerungDie Speichel:BildungSpeichelsekretion beträgt im Ruhezustand ca. 0,5 ml/min und wird durch Geruch, Geschmack und Vorstellung von gutem Essen und Trinken gesteigert. Sie erfolgt reflektorisch und ist nerval gesteuert. Die Speicheldrüsen sind sympathisch und parasympathisch innerviert. Der Sympathikus fördert Sympathikus:Speichelbildungdie Bildung eines viskösen, wasserarmen Speichels, der Parasympathikus die Parasympathikus:Speichelbildungeines wässrigen, eiweißreicheren Speichels. Die Myoepithelzellen werden vom Parasympathikus innerviert. Die Sekretion der serösen und mukösen Drüsen beruht auf der Stimulation der Drüsenzellen durch Azetylcholin (Azetylcholin:SpeichelbildungParasympathikus), was zu einem Kalziumanstieg in der Zelle und daraufhin zur Exozytose der Sekretionsgranula führt. Parallel dazu wird das Hormon VIP (vasoaktives intestinales Polypeptid) aus den VIP (vasoaktives intestinales Peptid):Speichelbildungcholinergen Nervenfasern ausgeschüttet, das Blutgefäße erweitert und deren Permeabilität steigert. Noradrenerge Sympathikusfasern stimulieren β-Rezeptoren der Azinuszellen mit intrazellulärem Anstieg von Ca2+ und cAMP. Der Sekretfluss wird durch Wassereinstrom in das Lumen der Endstücke angetrieben. Der Motor für den Wasserfluss über das Drüsenepithel ist die basolaterale Na+-K+-ATPase, die einen Na+-Gradienten aufbaut; über einen Co-Transporter werden außerdem Na+-, K+- und Cl-Ionen in die Zelle transportiert. K+ wird sowohl durch die apikale als auch durch die basolaterale Membran wieder aus der Zelle herausgeschafft. Cl wird ebenso wie HCO3 apikal ins Lumen des Endstücks transportiert. Na+ folgt durch die Na+-durchlässigen Zonulae occludentes. H2O folgt dem aufgebauten osmotischen Gradienten, es wird einerseits transzellulär mithilfe von basalen und apikalen Aquaporinen und andererseits parazellulär durch die durchlässigen Zonulae occludentes ins Lumen transportiert.

Klinik

Im Bindegewebe der großen Speicheldrüsen, v. a. der Parotis, kommen normalerweise einzelne univakuoläre Fettzellen vor. Ihre Zahl nimmt im Alter zu und kann bei Unterernährung und Alkoholsucht ein gewaltiges Ausmaß annehmen. Bei Obstruktion der Gänge (Steine, Tumoren) atrophiert das distal gelegene Drüsengewebe.

Tumoren treten am häufigsten in der Gl. parotis auf.

Mumps (Ziegenpeter) ist eine ansteckende Entzündung der Parotis, die durch ein Paramyxovirus (RNA-Virus) verursacht wird.

Rachen

Der Rachen ist ein muskulärer Schlauch, der an der Schädelbasis befestigt ist. Er gehört sowohl den Luftwegen (Kap. 8) als auch den Speisewegen an, die sich im mittleren Teil des Rachens kreuzen. Er wird in 3 Etagen gegliedert:
  • Epipharynx Rachen(obere Etage)

  • Mesopharynx (mittlere EtageMesopharynx)

  • Hypopharynx (untere Etage)

HypopharynxDer Epipharynx wird von Epipharynxrespiratorischem Epithel, Meso- und Hypopharynx von unverhorntem mehrschichtigem Plattenepithel ausgekleidet. Die Schleimhaut des Epipharynx enthält in reichem Maße lymphatisches Gewebe und steht über die Choanen mit der Schleimhaut der Nasenhöhle in Verbindung. Unter der Schleimhaut des Rachens befinden sich eine Muskelhaut (Tunica muscularis) und eine Schicht straffen Bindegewebes (Tunica adventitia).

Rumpfdarm

W. Kummer, U. Welsch

Zur Orientierung

Rumpfdarm\bDem Rumpfdarm gehören Ösophagus, Magen, Dünndarm, Dickdarm und Analkanal an. Pankreas und Leber sind über Ausführungsgänge mit dem Dünndarm verbunden.

Der Wandbau:RumpfdarmWandbau ist in den verschiedenen Rumpfdarmabschnitten im Prinzip gleichartig:

  • Tunica mucosaTunica:mucosa, mit Lamina epithelialis, Lamina propria und Lamina muscularis mucosae

  • Tela submucosaTela:submucosa

  • Tunica muscularisTunica:muscularis mit innerer Ring- und äußerer Längsmuskelschicht

  • Tunica serosaTunica:serosa oder Tunica adventitiaTunica:adventitia

Zwei intramurale Plexus, der Plexus myentericus (Auerbach-Plexus) und der Plexus submucosus (Meissner-Plexus) steuern die Darmmuskulatur.

Entscheidend für die spezifischen Funktionen und die Diagnose der einzelnen Rumpfdarmabschnitte ist die Tunica mucosa.

  • Schleimhaut:ÖsophagusÖsophagus:MukosaÖsophagus: Die Mukosa des Ösophagus besitzt ein unverhorntes Plattenepithel. In der Submukosa findet sich ein umfangreicher Venenplexus:ÖsophagusVenenplexus und am Anfang und am Ende des Ösophagus treten in ihr muköse Drüsen auf. Die Muskularis besitzt im oberen Drittel Skelettmuskulatur, im mittleren Drittel Skelett- und glatte Muskulatur und im unteren Drittel nur glatte Muskulatur.

  • Schleimhaut:MagenMagen:MukosaMagen: Die Schleimhaut des Magens ist durch ein schleimbildendes Oberflächenepithel und tubuläre Drüsen gekennzeichnet, die in der Tiefe der Foveolae gastricae ausmünden. Die Drüsen unterscheiden sich in Kardia, Korpus-Fundus- und Pylorusregion. In Kardia und Pylorusregion bilden sie Schleime. Im Korpus-Fundus-Bereich enthalten sie verschiedene Zelltypen mit jeweils eigener Funktion: Hauptzellen (bilden Proteasen), Belegzellen (bilden Salzsäure und den intrinsischen Faktor) und Nebenzellen (bilden Schleim). In allen Drüsen gibt es endokrine Zellen und Stammzellen.

  • Schleimhaut:DünndarmDünndarm:MukosaDünndarm: Die Oberfläche des Dünndarms bildet 5–10 mm hohe Falten, die Kerckring-Kerckring-FaltenFalten. Diese Falten enthalten innen Gewebe der Submukosa und sind von der Schleimhaut bedeckt. Die Schleimhaut bildet Zotten und Krypten. Die Zotten sind oft ca. 0,5 mm hoch und werden vom resorbierenden Epithel überzogen. Dieses Epithel besteht aus Enterozyten mit dichtem Mikrovillisaum und Becherzellen. Die Krypten beherbergen die Stammzellen des Zottenepithels und die Paneth-Zellen. Nur im Duodenum enthält die Submukosa die Brunner-Drüsen, die Schleim und Bikarbonat bilden. Die Mukosa des Ileums enthält die großen Peyer-Plaques, Organe des Immunsystems.

  • Schleimhaut:KolonKolon:MukosaKolon: Die Kolonschleimhaut besitzt keine Zotten und ist durch einfache tubuläre Drüsen, die Krypten, gekennzeichnet. Die Krypten bestehen aus resorbierenden Epithelzellen, Becherzellen und endokrinen sowie Stammzellen.

  • Schleimhaut:AppendixAppendix:MukosaAppendix: Die Schleimhaut der Appendix vermiformis enthält neben typischen Kolonkrypten vor allem lymphatisches Gewebe.

  • Schleimhaut:AnalkanalAnalkanal:MukosaAnalkanal: Der Analkanal ist die Übergangsregion zwischen Rektum (mit typischer Kolonschleimhaut) und der analen Haut (mit verhorntem Plattenepithel), hier finden sich unterschiedliche Epithelien.

Wandaufbau

Die verschiedenen Abschnitte des Rumpfdarms besitzen einen einheitlichen Wandaufbau, der stets 4 Schichten erkennen lässt (Abb. 10.32). Von innen (lumenseitig) nach außen sind dies (s. a. Tab. 10.5):
  • Tunica Wandbau:Rumpfdarm\bRumpfdarm:WandbauMagen-Darm-Trakt:WandaufbaumucosaTunica:mucosa (Schleimhaut, Mukosa) mit den Unterschichten: Lamina epithelialis (Oberflächenepithel), Lamina propria (Schleimhautbindegewebe), Lamina muscularis mucosae (Muskelschicht der Schleimhaut)

  • Tela submucosaTela:submucosa (Submukosa): submuköse Bindegewebsschicht

  • Tunica muscularisTunica:muscularis (Muskelhaut, Muskularis) mit der inneren Ringmuskelschicht und der äußeren Längsmuskelschicht

  • Tunica serosaTunica:serosa (Serosa) mit Epithelschicht (Mesothel) und Serosabindegewebe. Eine Tunica serosa findet sich in Darmabschnitten, die intraperitoneal liegen. In Darmabschnitten, die extraperitoneal liegen, z. B. im Ösophagus, wird die Serosa durch eine Tunica adventitiaTunica:adventitia (Adventitia), eine Bindegewebsschicht, ersetzt.

Wandschichten
MukosaDieTunica:mucosa an das LumenMukosa:Rumpfdarm des Rumpfdarms angrenzende Schleimhaut (Mukosa) hat in den einzelnen Darmabschnitten unterschiedliche Funktionen und unterscheidet sich daher besonders hinsichtlich des Epithels (Lamina epithelialis) von Darmabschnitt zu Darmabschnitt erheblich, was für die Diagnostik besonders wichtig ist. Die Lamina propria ist ein lockeres Bindegewebe mit zahlreichen kleinen Blutgefäßen und lokalen Ansammlungen lymphatischen Gewebes, vielen Makrophagen, Mastzellen, Plasmazellen, Lymphozyten und Eosinophilen. Antigenpräsentierende dendritische Zellen reichen mit Zellfortsätzen auch bis zwischen die Epithelzellen. Diese Zelltypen stehen im Dienste der Abwehr. Die Lamina muscularis mucosae besteht aus glatten Muskelzellen, die innen meistens zirkulär und außen längs angeordnet sind und die der Mukosa eigene Motilität und Konturveränderungen erlauben. Die Ausgestaltung der Lamina muscularis mucosae unterscheidet sich im Detail in den einzelnen Darmabschnitten und variiert auch individuell.
SubmukosaTela:submucosaDie Submukosa Submukosa:Rumpfdarmist reich an kleineren und mittelgroßen Blutgefäßen sowie an Lymphgefäßen. Außerdem liegt hier der Meissner-Plexus, ein Meissner-PlexusNervenplexus, der die Motilität der inneren Wandschichten des Darms steuert. Drüsen sind nur in der Submukosa des Ösophagus und des Duodenums (Brunner-Drüsen) zu finden.
MuskularisDieTunica:muscularis Muskularis Muskularis:Rumpfdarmbesteht im Prinzip aus 2 Schichten glatter Muskulatur, der inneren Ring- und der Ringmuskulatur:Rumpfdarmäußeren Längsmuskulatur. Dazwischen Längsmuskulatur:Rumpfdarmliegende schlanke, verzweigte Zellen, die interstitiellen Zellen nach Cajal (ICC, benannt Cajal-Zellenach dem spanischen Histologen und Pathologen Santiago Ramón y Cajal, 1852–1934), stehen über Gap Junctions mit den Muskelzellen in Verbindung und haben Schrittmacherfunktion. Zwischen beiden Muskelschichten befindet sich ein weiterer Nervenplexus, der Auerbach-Plexus, der die Auerbach-PlexusPeristaltik der Muskularis steuert, auch über Vermittlung durch die ICC.
SerosaDieTunica:serosa Serosa wird Serosa:Rumpfdarmvon einem flachen bis kubischen Epithel (Mesothel, Abb. 9.1) Mesothel:Rumpfdarmbedeckt. Das Mesothel ist das viszerale Epithel der Peritoneum:visceraleBauchhöhle (Peritonealhöhle, Leibeshöhle). Über das Mesothel der Mesenterien steht dieses viszerale Epithel mit dem parietalen Epithel der Leibeshöhle (innen an der Rumpfwand) in Verbindung. Die Mesothelzellen liegen auf einer Basallamina und tragen locker verteilte Mikrovilli (Abb. 9.2). Sie sind über Zonulae occludentes verbunden und besitzen ein gut entwickeltes Zytoskelett. Die Mesothelzellen haben ein ausgeprägtes Regenerationsvermögen. Sie sind an der Bildung der Peritonealflüssigkeit beteiligt (Kap. 9.1). Das Serosabindegewebe enthält viele Blutkapillaren und Lymphgefäße. Öfter wird das Bindegewebe, das unmittelbar an die Muskularis grenzt, als Tela subserosaTela:subserosa abgegrenzt.
Nervenplexus
Auerbach-Plexus (Plexus Auerbach-Plexus\bmyentericus) und MeissnerPlexus:myentericus\b-Plexus (Plexus Meissner-Plexus\bsubmucosus) sind 2 Plexus:submucosus\bNervenplexus in der Wand des Rumpfdarms. Beide bestehen aus Ganglien und verbindenden Faserbündeln und umfassen ca. 100 Millionen Neurone. Die Ganglien des Auerbach-Plexus liegen zwischen Ring- und Längsmuskulatur der Tunica muscularis (Abb. 10.33). Die Ganglien oder Einzelperikarya des Meissner-Plexus sind in der Submukosa zu finden. Beide Plexus bilden das intramurale enterische Nervensystem und besitzen motorische Neurone, Interneurone und sensorische Neurone.
  • Die motorischen Neurone und Interneurone können erregend oder hemmend sein. All diese Neurone können zwar eigenständig ohne von außen kommende Einflüsse arbeiten und komplexe lokale Reflexbögen aufbauen, werden aber regelmäßig vom Parasympathikus (Parasympathikus:Darmplexuspräganglionäre erregende Fasern) und vom Sympathikus (Sympathikus:Darmplexuspostganglionäre hemmende Fasern) beeinflusst. Die Plexus steuern die Peristaltik (v. a. der Auerbach-Plexus) sowie die Durchblutung und sekretorische Funktionen der Darmepithelien. Im Auerbach-Plexus treten verschiedene Neurone auf, die verschiedene Kombinationen von kleinmolekularen Transmittern und Neuropeptiden benutzen. Cholinerge Neurone aktivieren gemeinsam mit Substanz P die Muskularis und stimulieren die Zellen des Meissner-Plexus. Hemmende Neurone verwenden Stickoxid (NO) und das Peptid VIP (vasoaktives intestinales Peptid). Bei der peristaltischen Welle läuft eine durch die hemmenden Neurone bewirkte Erschlaffungswelle der Kontraktion voraus. Sowohl die erregenden als auch die hemmenden Neurone des Auerbach-Plexus werden vom Parasympathikus (im größten Teil des Rumpfdarms also vom N. vagus) stimuliert. Der Sympathikus hemmt erregende motorische Neurone in beiden Plexus.

  • Sensible Neurone des enterischen Systems perzipieren z. B. die Dehnung der Darmwand. Sie entsenden auch cholinerge Axone zurück an die prävertebralen sympathischen Ganglien. Bei starker Füllung eines aboral (weiter analwärts) gelegenen Darmabschnitts erregen diese Fasern sympathische Neurone, die ihrerseits zu weiter oral gelegenen Darmabschnitten projizieren und dort die myenterischen Neurone hemmen. So wird eine übermäßige Füllung aboraler Darmabschnitte verhindert. Verbreitet gibt es in der Darmwand auch sensible Fasern, deren Perikarya im Spinalganglion liegen.

MERKE

  • Auerbach-Plexus = Plexus myentericus → Tunica muscularis

  • Meissner-Plexus = Plexus submucosus → Submukosa

Klinik

Bei der Peritonealdialyse, wie sie bei Niereninsuffizienz eingesetzt werden kann, dienen Mesothel und Kapillarendothel im Serosabindegewebe als natürliche Dialysemembran (Abb. 9.5). Die Bauchhöhle wird für einige Stunden mit einer Dialyseflüssigkeit gefüllt.

Mittels Diffusion und Ultrafiltration können so kleine Moleküle, Ionen und Wasser ausgetauscht werden. Eine hohe Harnstoff- und Kreatininkonzentration im Blut des niereninsuffizienten Patienten kann dadurch gesenkt werden, da diese harnpflichtigen Substanzen in die Dialyseflüssigkeit übertreten.

Endokrine Zellen im Magen-Darm-Trakt

Im Oberflächen- und Drüsenepithel von Magen, Dünn- und Dickdarm, Gallenwegen und Pankreasgängen kommen verstreut zahllose (schätzungsweise 3 Milliarden) endokrine Zellen vor, deren Gesamtheit das gastro-entero-pankreatische (GEP) endokrine Einzelsystem bildet (Abb. 10.34). Es handelt sich um das größte endokrine System des Körpers. Hierzu werden aus entwicklungsgeschichtlichen und funktionellen Gründen auch die Langerhans-Inseln im Pankreas gezählt. Dem System gehören nach derzeitigem Wissen ca. 20 verschiedene Zelltypen an, die Polypeptidhormone und (seltener) biogene Amine bilden (Tab. 10.4).Kreatinin, PeritonealdialyseHarnstoff:PeritonealdialysePeritonealdialyseZelle:endokrine
HormoneMagen-Darm-Trakt:endokrine ZellenMehrheitlich sind die Hormone lokal aktiv und regulieren die Verdauungstätigkeit (Tab. 10.4). Die Hormone Insulin und Glukagon der Langerhans-Inseln wirken jedoch im gesamten Körper. Das Hormon Sekretin des Duodenums und des SekretinJejunums benutzt für seinen Transport von den Bildungszellen im Dünndarm zu den Zielzellen in Pankreas, Leber und Magen über weitere Strecken auch das Blutgefäßsystem. Einige Hormone des GEP-Systems können auch in Neuronen gebildet werden. Die physiologische Funktion dieser Hormone ist noch nicht in allen Fällen sicher aufgeklärt.
TransmitterDie Transmitter Neurotransmitter:endokrine Zellenmancher Neurone des Magen-Darm-Trakts ähneln den Hormonen der endokrinen Zellen des Verdauungstrakts und beeinflussen Motilität und Sekretion. Beispiele sind: Motilin, Substanz P und Bombesin. Einzelne Peptide, z. B. das Somatostatin, werden sowohl aus Nervenendigungen als auch aus endokrinen Zellen, den D-Zellen der Magen- und Darmschleimhaut und der Langerhans-Inseln, freigesetzt.
Einteilung nach Gestalt und Lage im EpithelDie endokrinen Zellen des Magen-Darm-Trakts treten in zweierlei Gestalt (Abb. 10.35) auf: Die „offenen“ endokrinen Zellen erreichen mit einem mikrovillibesetzten sensorischen Pol das Darmlumen und besitzen spezifische Rezeptoren für Nahrungsbestandteile wie Fette, Di-/Tripeptide (I-Zellen) oder Bitterstoffe (L-Zellen), während die „geschlossenen“ Zellen basal im Epithel lagern. Beide enthalten kennzeichnende elektronendichte Sekretionsgranula, die basal ihren Inhalt exozytotisch abgeben. Die Zellen lassen sich im lichtmikroskopischen H. E.-Präparat nur undeutlich erkennen. Sie werden heute oft immunhistochemisch nachgewiesen. Die elektronenmikroskopisch erkennbaren Sekretionsgranula besitzen in den unterschiedlichen Zelltypen verschiedene Gestalt (Abb. 10.36).
Einteilung nach anderen KriterienDie Bezeichnung der einzelnen endokrinen Zelltypen bezieht sich idealerweise auf das gebildete Hormon (Gastrin bildende Zellen = G-Zellen). In anderen Fällen werden auch traditionell bestehende Abkürzungen gebraucht, die aber nicht das Produkt der Zellen widerspiegeln. So bilden die Enterochromaffin-like cells (ECL) das Histamin, sie werden neuerdings auch H-Zellen genannt. Schon lange bekannt sind serotoninhaltige, sog. enterochromaffine Zellen (EC-Zellen), die vom Pylorus bis zum Kolon verbreitet sind.

Klinik

Von den endokrinen Zellen des GEP-Systems können gut- und bösartige Tumoren ausgehen. Deren Sekrete können zu Symptomen führen, die durch exzessiv abgegebenes Hormon oder Stenosebildungen gekennzeichnet sind. Bekannt sind z. B. Gastrin bildende Tumoren, die vor allem die HCl-Sekretion anregen und zu nicht heilenden Ulkusbildungen im Magen und Duodenum führen.

Karzinoide sind meistens serotoninhaltige endokrine Tumoren, die aber auch andere hormonale Faktoren bilden und die nur langsam infiltrierend und metastasierend wachsen. Sie verursachen verschiedenartige Symptome, darunter unregelmäßig einschießende Hautrötungen und Hypermotilität des Darms mit Krämpfen, Erbrechen und Durchfällen.

Speiseröhre

Die ca. 25 cm lange Speiseröhre (Ösophagus, Abb. 10.37) leitet KarzinoidSpeiseröhre\t \"siehe Ösophagusdie ÖsophagusSpeise aus Mundhöhle und Rachen in den Magen und verhindert den Rückfluss von Magensaft. Die Distanz von den Schneidezähnen bis zum Mageneingang beträgt ca. 40 cm. Der Ösophagus besitzt einen oberen und einen unteren Sphinkter und ist außer beim Schlucken (und Erbrechen) insbesondere oben und unten tonisch kontrahiert. Der Tonus des unteren Sphinkters kann durch fettreiches Essen, Rauchen, Kaffee, Tee und Cola herabgesetzt werden.
Wandaufbau
MukosaDieTunica:mucosa Mukosa bildet Wandbau:ÖsophagusSchleimhaut:Ösophagus\bÖsophagus:WandbauMukosa:Ösophagustypische Längsfalten, ihr Epithel ist ein mehrschichtiges unverhorntes Plattenepithel (Abb. 10.38), dessen oberen Zellen sehr glykogenreich sind. Mitunter finden sich in den obersten 1–2 Zellschichten Andeutungen einer Verhornung. Bei Nagetieren und Antilopen, die z. T. harte pflanzliche Nahrung fressen, ist das Epithel stark verhornt. Basal können im Epithel endokrine Zellen und Melanozyten vorkommen. Auch Langerhans-Zellen treten vereinzelt auf. In der Lamina propria, die zahlreiche elastische Fasern enthält, finden sich am Ende des Ösophagus oft schleimbildende Drüsen, die den Drüsen des ersten Magenabschnitts, der Kardia, entsprechen. Die Lamina muscularis mucosaeLamina:muscularis mucosae ist auffallend dick und besitzt vorwiegend längs verlaufende glatte Muskelzellen; diese bilden ein dichtes Netzwerk von Muskelbündeln, zwischen denen auch elastische Fasern vorkommen.
SubmukosaDieTela:submucosa Submukosa ist reich Submukosa:Ösophagusan Blutgefäßen. Funktionell wichtig ist ein Venengeflecht, das Blut über die obere Hohlvene zum Herzen führt und Anastomosen mit den Magenvenen bildet. Bei Leberzirrhose entstehen hier gestaute Venen (Ösophagusvarizen), die reißen und zum Tod durch Verbluten führen können. Submuköse Drüsen (Gll. oesophageae, Abb. 10.39) mit Glandula:oesophageaausschließlich mukösem Anteil sind vor allem am Anfang und am Ende des Ösophagus zu finden und bilden vorwiegend Schleime, aber auch Proteine wie Lysozym.
MuskularisDieTunica:muscularis Muskularis besteht in Muskularis:Ösophagusden oberen 5 cm des Ösophagus aus quergestreifter Skelettmuskulatur. Es folgt dann eine Zone, in der gemeinsam Skelettmuskulatur und glatte Muskulatur vorkommen (Abb. 10.40), wobei die glatte Muskulatur überwiegt. Hier beginnen dann auch ICC aufzutreten. Die untere Hälfte des Ösophagus besteht allein aus glatter Muskulatur. Es finden sich relativ viele schräg verlaufende Muskelfaserbündel, sodass die Gliederung in Ring- und Längsmuskulatur undeutlich sein kann. Der Auerbach-Plexus ist in den mittleren und unteren Teilen des Ösophagus sehr hoch entwickelt und besitzt größere Ganglien. Der Meissner-Plexus ist gering entwickelt.
AdventitiaAußerhalbTunica:adventitia der Muskularis ist Adventitia:Ösophaguseine deutliche Adventitia ausgebildet. Die Pars abdominalis des Ösophagus ist außen von einer Serosa bedeckt (Tab. 10.5).
Ösophagussphinkter
Der obere Ösophagussphinkter ist aus quergestreiften Muskelfasern aufgebaut, die dem M. cricopharyngeus und oberen zirkulärenÖsophagus:SphinkterSphinkter:Ösophagus Musculus:cricopharyngeusMuskelfasern der Muskularis des Ösophagus entstammen. Der untere Ösophagussphinkter ist in anatomischer Hinsicht kein echter Sphinkter und ist komplex ins Zwerchfell eingebaut. An beiden Sphinkterstrukturen sind Polster aus Venenplexus und elastische Fasern Venenplexus:Ösophagussphinkterbeteiligt. Der obere Sphinkter ist tonisch geschlossen und öffnet sich reflektorisch beim Schluckakt. Der untere Sphinkter besteht aus Schraubentouren glatter Längsmuskulatur, die sich durch die Längsmuskulatur:Ösophagussphinktererhebliche Längsspannung des Ösophagus (bei Durchtrennung retrahiert er sich um 10 cm) schließen. Zudem steht die zirkuläre Muskulatur unter Dauererregung. Beim Herabwandern der peristaltischen Welle öffnet sich der untere Sphinkter durch Relaxation der zirkulären und Kontraktion der Längsmuskulatur. Transmitter der erregenden Ganglienzellen des Plexus sind Azetylcholin, Substanz P und andere Substanzen; Transmitter der hemmenden Fasern, die zur Öffnung des unteren Sphinkters führen, sind u. a. vasoaktives intestinales Peptid (VIP) und Stickoxid.Plexus:myentericus

Klinik

VIP (vasoaktives intestinales Peptid):ÖsophagussphinkterVerschiedenartige Störungen können einen Rückfluss (Reflux) von Magensaft in die Speiseröhre verursachen. Dies kann harmlos sein, wenn es gelegentlich und kurzfristig geschieht. Bei chronischem Reflux schädigt der saure Magensaft jedoch die Ösophagusschleim-haut, und es kommt zur gastroösophagealen Refluxkrankheit mit Ösophagitis (Sodbrennen) und z. T. sogar zu Ulkusbildungen. Außerdem kann sich das Plattenepithel in schleimbildendes prismatisches Epithel vom Magen- oder Darmtyp umwandeln (Barrett-Ösophagus), was mit einem erhöhten Entartungsrisiko einhergeht.

Unter Achalasie versteht man eine motorische Störung der unteren Ösophagusmuskulatur, die sich beim Schlucken nicht ausreichend erweitert. Dies wird durch Verlust an VIP- und Stickoxidsynthase-positiven Ganglienzellen im Plexus myentericus (Auerbach) verursacht. Die Symptome sind vielseitig, u. a. gehören Dysphagie, Brustschmerzen und Erbrechen dazu.

Magen

AchalasieRefluxkrankheitAuerbach-Plexus:AchalasieDie Hauptfunktionen des Magens (Gaster) sind:
  • Speicherung, MagenGaster\t \"siehe MagenDurchknetung und Durchmischung der aufgenommenen Nahrung

  • Sekretion des Magensaftes, der vor allem Salzsäure (HCl), proteolytische Enzyme (Pepsin, Beginn der Proteinverdauung) und den Intrinsic-Faktor (notwendig für Vitamin-B12-Resorption im Dünndarm) enthält

Die Salzsäure schafft einen optimalen pH-Wert für die Andauung der pH-Wert:MagenNahrungsproteine und tötet aufgenommene Keime ab. Die Magenmotorik ist von großer funktioneller Bedeutung und wird sehr komplex reguliert. Der proximale Magen hat relativ gleichbleibende Wandspannung und besitzt vor allem Speicherfunktion. Der motorisch viel aktivere distale Magen besitzt in seiner Muskularis ein Schrittmacherzentrum und hat vor allem Durchmischungs- und Aufbereitungsfunktionen. Der Schließmuskel des Magenausgangs, der Magenpförtner (Pylorus, M. sphincter pylori), wird eigenständig kontrolliert und gibt den Magenbrei intermittierend zur Verdauung und Resorption in den Dünndarm ab.
Mikroskopisch-anatomisch gliedert sich der Magen in:
  • Kardia (Mageneingang)

  • Korpus (Magenkörper) und Fundus (Magenkuppel)

  • Pars pylorica (mit Antrum pyloricum, Canalis pyloricus und Pylorus)

Wandaufbau
MukosaDie Mukosa des gesamten Wandbau:MagenMagensMagen:WandbauMukosa:Magen besitzt Magen:Mukosa\bein Mikrorelief mit kleinen Einsenkungen, den Magengrübchen (Foveolae gastricae). Sie sind in den verschiedenen Magenabschnitten unterschiedlich tief, was ein wichtiges Kriterium im mikroskopischen Präparat ist. Die gesamte Oberfläche, einschließlich der der Foveolae, wird von einem einschichtigen prismatischen schleimbildenden Oberflächenepithel (s. u.) gebildet. In der Tiefe der Foveolae münden die tubulären Magendrüsen aus, die sich bis zur Muscularis Magen:Drüsenmucosae erstrecken. Diese Drüsen sind sehr dicht gepackt, nehmen den größten Teil der Mukosa ein und sind in den 3 Hauptabschnitten des Magens unterschiedlich aufgebaut. Die Lamina propria ist auf schmale Streifen zwischen den Drüsen beschränkt, lediglich zwischen den Foveolae nimmt sie einen etwas größeren Raum ein. Sie ist reich an Kapillaren und Nervenfasern (N. vagus und Plexus submucosus) und enthält viele Abwehrzellen. Die Lamina muscularis mucosaeLamina:muscularis mucosae ist unterschiedlich dick und enthält zirkuläre und längs verlaufende glatte Muskelzellen. Wie in anderen Bereichen des Darmtrakts können Bündel solcher glatten Muskelzellen durch elastische Sehnen verbunden sein.
SubmukosaDie Tela submucosa ist Tela:submucosadick und Submukosa:Magenbesteht aus lockerem Bindegewebe mit elastischen Fasern, die an der Grenze zur Lamina muscularis mucosae und zur Tunica muscularis konzentriert sind. Kennzeichnend sind ein dichtes Lymphgefäßnetz und ein dichter Plexus aus Arterien und Venen, aus denen die kleineren Gefäße der Mukosa entspringen. Am Übergang zum Ösophagus ist eine Venenmanschette ausgebildet, die zum Verschluss des unteren Ösophagussphinkters beiträgt.
MuskularisDie Tunica muscularis Tunica:muscularisbesteht im Muskularis:MagenSchema aus Ring- (innen) und Längsmuskulatur (Ringmuskulatur:Magenaußen), weist aber einige Längsmuskulatur:MagenBesonderheiten auf. Die Längsmuskulatur konzentriert sich im Bereich der beiden Kurvaturen und ist auf Vorder- und Hinterseite nur spärlich ausgebildet. Die Ringmuskulatur bildet den kräftigen M. sphincter pylori. Kennzeichnend für Korpus und Fundus ist eine dritte Muskellage, die der Fibrae obliquae, deren Muskelzellen schräg zu denen der Ringmuskulatur verlaufen (Tab. 10.5).
SerosaAußen befindet sich eine Serosa, deren Bindegewebe reich an elastischen Fasern ist.
OberflächenepithelDie schlanken Epithelzellen des Oberflächenepithel:MagenOberflächenepithels (Abb. 10.41) enthalten in ihrer oberen Zellhälfte Muzingranula (Abb. 10.42, im lichtmikroskopischen H. E.-Präparat hell) und sind über ausgedehnte Zonulae occludentes und andere Zellkontakte verbunden.
Muzine, SchleimMuzine werden normalerweise Muzine\breguliert perSchleim\b Exozytose freigesetzt und bilden auf der Oberfläche eine bis 0,2 mm dicke zähe Schicht. Sie schützen die Mukosa vor Verletzung (durch aufgenommene Nahrungsbestandteile und Salzsäure) und vor Selbstverdauung durch die Pepsine im Magensaft. Schleim besteht vor allem aus Wasser (95 %) und den Muzinen MUC 5AC (entstammt dem Oberflächenepithel) und MUC 6 (entstammt den Nebenzellen), die durch spezielle Peptide (Trefoil-Faktor-Peptide = TFF-Peptide) verbunden Trefoil-Faktor-Peptidwerden. Diese Peptide kommen verbreitet auf Schleimhäuten vor und beeinflussen die rheologischen Eigenschaften der Schleime. Im Magenschleim dominiert TFF-1. Das Peptid TFF-3 fördert auch die Wundheilung. Die Muzine enthalten bei ca. 75 % der Menschen auch die Antigendeterminanten der AB0-Blutgruppen-Substanzen. Das zusätzlich im Schleim befindliche Bikarbonat puffert die in den Schleim eindringende Salzsäure ab. Das Bikarbonat wird von den Oberflächenepithelzellen sezerniert unter dem stimulierenden Einfluss von Kalzium, Prostaglandinen, Azetylcholin und Ansäuerung der Schleimoberfläche. Auch das Pepsin ist im Schleim inaktiv, es hat sein Aktivitätsmaximum im sauren Milieu. Im Magenschleim wird dadurch ein Gradient aufgebaut von pH 6–7 in der Tiefe bis zu pH 1–2 an der Oberfläche. Eine weitere wichtige Komponente des Magenschleims sind Phospholipide, die dem Schleim auch hydrophobe Eigenschaften verleihen, sie werden ebenfalls von den Oberflächenepithelzellen sezerniert.

MERKE

Schleim besteht im Wesentlichen aus Wasser, Muzinen und TFF-Peptiden. Er enthält außerdem Bikarbonat, Pepsin und Phospholipide.

Das Oberflächenepithel besitzt die erstaunliche Fähigkeit, kleinere Epithelverletzungen innerhalb von Minuten bis zu einer Stunde zu heilen. Die benachbarten Epithelzellen können sowohl zur Läsion wandern als auch rasch unter dem Einfluss von Wachstumsfaktoren und anderen Signalmolekülen proliferieren.Lamina:muscularis mucosae

Klinik

Eine Verletzung (Läsion) der Schleimhaut, die nicht über die Lamina muscularis mucosae hinausgeht, bezeichnet man als Erosion. Reicht die Verletzung bis in die Submukosa, spricht man vom Ulkus. Solche Verletzungen entstehen, wenn die aggressiven Faktoren des Magens die protektiven überwiegen. Das Oberflächenepithel mit seiner Schleimschicht repräsentiert die protektiven Komponenten der Magenschleimhaut, wohingegen Salzsäure und Pepsine die „aggressiven“ Faktoren des Magens sind. Zu den protektiven Kräften zählen außerdem die intakte Durchblutung der Mukosa, die Regenerationskraft des Oberflächenepithels und die Bildung von Prostaglandinen in der Mukosa. Die protektiven Mechanismen können geschwächt werden, z. B. durch Durchblutungsstörungen, Schock, verzögerte Magenentleerung und duodenogastralen Reflux. Die aggressiven Faktoren werden verstärkt z. B. durch Infektion mit Helicobacter pylori, Einnahme von Azetylsalizylsäure und von nichtsteroidalen Entzündungshemmern, Alkohol, Zigarettenrauchen, Störungen der Regulation der Magensaftbildung und auch durch schwere Stressbelastungen.

Kardia
Die Kardia UlkusUlcus:ventriculiHelicobacter pylori:UlkusErosionnimmt beim Menschen nur eine 1–3 cm breite Zone ein (beim Schwein dagegen ca. ⅓ des Magens). Der Übergang der Schleimhaut des Ösophagus mit seinem mehrschichtig unverhornten PlattenepithelPlattenepithel:unverhorntes zur Schleimhaut der Kardia Magen:KardiaKardiamit ihrem prismatischen Oberflächenepithel und ihren Drüsen ist abrupt (Abb. 10.43). Die Foveolae sind relativ tief und nehmen ca. ⅓ der Schleimhautdicke ein. Die Schleimhautdrüsen sind relativ weitlumig, gewunden und verzweigt (Abb. 10.44). Das Drüsenepithel bildet, wie das Oberflächenepithel, Schleime. Diese sind alkalisch und können die Magensäure neutralisieren und somit die Ösophagusschleimhaut vor eventuell eindringender Säure schützen. Vereinzelt treten im Drüsenepithel endokrine Zellen auf.
Korpus und Fundus
Korpus und Fundus nehmen den größten Magen:KorpusTeilKorpus, Magen des Magen:FundusMagens ein undFundus sind histologisch nicht zu unterscheiden. Sie gehören funktionell eng zusammen, da beide Regionen durch salzsäurebildende (oxyntische) Magendrüsen gekennzeichnet sind. Die Foveolae sind mäßig tief und nehmen ca. ein Fünftel bis ein Viertel der Schleimhautdicke ein (Abb. 10.45).
Magendrüsen
Im Grund jeder Foveola entspringen bis zu 7 ca. 1,5 mm lange Magendrüsen (Abb. 10.45), von denen ca. 15 Millionen beim Menschen existieren. Sie sind dicht gepackt und verlaufen gewunden (v. a. in der Tiefe) bis zur Muscularis mucosae. Ihr oberster Abschnitt wird als Hals oder Isthmus bezeichnet. Magendrüsen in Korpus oder Fundus enthalten 5 Zelltypen (Abb. 10.46, Tab. 10.6):
NebenzellenDie Nebenzellen (Abb. 10.47) bilden v. a. ausNebenzelle MUC 6 bestehende Schleime und kommen im Isthmus und zwischen den Belegzellen in tieferen Regionen der Drüsen vor. Sie bilden auch TFF-Peptide und Lysozym.
StammzellenIm oberen Drüsenhals treten auch Stammzellemorphologisch unauffällige Stammzellen auf, von denen die Erneuerung des Drüsen- und Oberflächenepithels ausgeht. Die Zellen des Oberflächenepithels werden ca. alle 4–8 Tage, die Nebenzellen alle 7 Tage, Beleg- und Hauptzellen dagegen vermutlich nur alle 1–2 Jahre ersetzt.
Belegzellen (Parietalzellen)Belegzellen bilden die ParietalzelleSalzsäure. Sie sind Belegzellegroße eosinophile Zellen der oberen und mittleren Zone der Magendrüsen (Abb. 10.46, Abb. 10.48). Im Präparat haben sie oft eine ovale oder plump-pyramidenförmige Gestalt, die Spitze zeigt zum Drüsenlumen, die konvexe Basis wölbt sich ins Bindegewebe vor. An ihrer epithelialen Oberfläche stülpt sich ein feines anastomosierendes Kanälchensystem ein (Sekretionskanälchen = Sekretkapillaren), das in aktiven Zellen von Mikrovilli gesäumt wird und gut mit dem enzymhistochemischen Karboanhydrasenachweis sichtbar gemacht werden kann. Das Zytoplasma ist dicht mit relativ großen Mitochondrien angefüllt (Abb. 10.47, Abb. 10.49), alle anderen Organellen treten hinter ihnen zurück. Vereinzelt finden sich Lysosomen, raue ER-Zisternen treten einzeln oder in kleinen Gruppen im gesamten Zytoplasma auf, der Golgi-Apparat ist relativ klein.
Unmittelbar unter der apikalen Membran (insbesondere der der Sekretionskanälchen) der Belegzellen kommt ein System tubulärer membranbegrenzter Strukturen vor (Tubulovesikel, tubuläres System) (Abb. 10.47Tubulovesikel). In aktiven ZellenSystem:tubuläres sind die Sekretionskanälchen weit und tief und ihre Membran bildet viele lange Mikrovilli. Das tubuläre System ist in solchen aktiv säuresezernierenden Zellen deutlich reduziert. In inaktiven Zellen ist es dagegen reich entwickelt. Dieser Reichtum korreliert mit nur wenigen und kurzen Mikrovilli an der Membran der Sekretionskanälchen (Abb. 10.49). Das tubuläre System ist ein Membranreservesystem mit der H+-K+-ATPase, das bei Bedarf in die apikale Membran eingebaut wird. Das Zytoskelett (v. a. Aktin) spielt beim Umbau des tubulären Systems eine wichtige Rolle.
Die apikale Membran und die Membran des tubulären Systems enthalten in sehr reichem Maße eine spezifische H+-K+-ATPase, eine Protonenpumpe, die H+-Ionen (Protonen) im Austausch gegen K+-Ionen und unter Hydrolyse von ATP in das Lumen der Magendrüsen befördert (Abb. 10.49). Diese Protonenpumpe spielt die wesentliche Rolle bei der Säureproduktion, für die die Mitochondrien Magen:SäureproduktiondieSäureproduktion Energie liefern. Außerdem kommen hier ein Chloridkanal und auch ein Kaliumkanal vor. Pro sezerniertem H+-Ion gelangt ein Cl-Ion ins Lumen der Drüse. H+ und Cl verbinden sich dann zu Salzsäure. Für jedes sezernierte H+-Ion verlässt ein HCO3-Ion basal die Zelle. Die Drüsenzellen der Magendrüsen sind apikal gegen den schädlichen Einfluss der Salzsäure geschützt (Glykokalyx, Schleim). Die Belegzellen stehen unter dem Einfluss vielfältiger fördernder und hemmender Faktoren (Abb. 10.51). Es gibt eine basale HCl-Sekretion mit zirkadianem Rhythmus (Höhepunkt nachts) und eine Rhythmus, zirkadianer:Magensäurestimulierte Sekretion, z. B. unter dem Stimulus von Geruch und Geschmack.
Die Belegzellen sezernieren nicht nur Salzsäure, sondern auch den Intrinsic-Faktor, ein Glykoprotein, das für die Intrinsic-FaktorResorption von Vitamin B12 erforderlich ist. Resorbiert wird Vitamin B12 im Endabschnitt des Ileums mithilfe eines eigenen Proteinrezeptors. Nach Magenoperationen muss Vitamin B12 injiziert werden, um eine Anämie zu vermeiden.
HauptzellenDie Hauptzellen sind basophile Zellen im Hauptzelleunteren Viertel oder Drittel der Magendrüsen (Abb. 10.48). Es sind typische seröse Drüsenzellen mit gut entwickeltem basalem rauem ER, großem supranukleärem Golgi-Apparat und apikalen Sekretionsgranula (Abb. 10.50). Das Produkt der Hauptzellen sind eiweißspaltende Pepsine (Proteasen), die zunächst als inaktive Pepsinogene sezerniert werden, und saure Lipasen. Azetylcholin, Gastrin und Histamin stimulieren die Hauptzellen, Somatostatin hemmt sie. Die Pepsinogene werden im sauren Magenmilieu aktiviert.
Endokrine ZellenIn Zelle:endokrineder gesamten Magenschleimhaut kommen recht zahlreich endokrine Zellen vor (Tab. 10.4). Diese Zellen unterscheiden sich auch morphologisch und bilden im Magen verschiedene Hormone, z. B. Somatostatin, Serotonin, Histamin, Gastrin, pankreatisches Polypeptid und andere Peptide.
Magensaftsekretion
Die Sekretion des Magensaftes wird sehr komplex gesteuert. Es gibt verschiedene stimulierende und hemmende Mechanismen. Man unterscheidet bei der stimulierten Sekretion eine zephale, eine gastrische und eine intestinale Phase der Magensaftsekretion. Von besonderem klinischem Interesse ist die Steuerung der Säuresekretion (Abb. 10.51), an der vor allem der N. vagus (Azetylcholin), Histamin (aus den ECL-Zellen, wirkt MagensaftsekretionHistamin:Magensaftsekretionüber den H2-Rezeptor der Beleg- [und Haupt-]Zellen) und Gastrin (aus den endokrinen G-Zellen Gastrin:Magensaftsekretionder Pylorusdrüsen) beteiligt sind. Die 3 Mechanismen sind miteinander verknüpft, Azetylcholin und Histamin sind insbesondereAzetylcholin:Magensaftsekretion für die basale Sekretion verantwortlich. Einen hemmenden Einfluss auf die Säuresekretion hat vor allem das Somatostatin aus den D-Zellen.
Pars pylorica
Die letzten 4–5 cm des Magens, die Pars pylorica, sind mit einer Schleimhaut ausgekleidet, die durch tiefe Foveolae und gewundene, verzweigte Schleimhautdrüsen gekennzeichnet ist. Die Drüsen bilden vor allem Schleime (Abb. 10.52). Die Zone der Foveolae kann ²∕₅ bis zur Hälfte der Schleimhaut einnehmen. Außer Schleimen produzieren die kubischen bis niedrig prismatischen Drüsenzellen auch Proteine wie Pepsin und das antibakterielle Lysozym. Ihre Sekretionsgranula besitzen ein dichtes Zentrum und eine locker strukturierte Peripherie, was auch auf verschiedene Inhaltsstoffe hindeutet. Regelmäßig sind in der Schleimhaut Lymphfollikel zu finden. Eine wichtige endokrine Drüsenzelle des Epithels der Pars pylorica ist die G-Zelle, die das Gastrin produziert, Somatostatin:MagensaftsekretionMagen:Pars pyloricadas an G-Zelleder Stimulation der Belegzellen beteiligt ist (Abb. 10.51).

MERKE

Die innere Oberfläche des gesamten Magens wird von schleimproduzierendem Oberflächenepithel gebildet. Das gleiche Epithel kleidet die Magengrübchen (Foveolae gastricae) aus. Die Tiefe der Magengrübchen unterscheidet sich in Kardia, Korpus/Fundus und Pars pylorica. Sie beträgt in der Kardia gut ⅓, in Korpus/Fundus ⅕–¼ und in der Pars pylorica ⅕–½ der Schleimhautdicke. Alle Drüsen des Magens enthalten endokrine Zellen und Stammzellen.

Das Epithel der Kardiadrüsen ist aus schleimbildenden Zellen aufgebaut. In der Wand der Drüsen des Korpus/Fundus kommen Nebenzellen (Schleimbildung), Belegzellen (Bildung von Salzsäure und Intrinsic-Faktor) und Hauptzellen (Bildung von Pepsinogenen, Vorstufen von im sauren Magenmilieu aktivierten eiweißspaltenden Enzymen und von sauren Lipasen) vor. Die Drüsen der Pars pylorica sind aus mukösen Epithelzellen aufgebaut, die aber nicht nur Schleime, sondern auch Proteine wie Lysozym und Pepsin produzieren.

Dünndarm

Der Dünndarm ist beim Erwachsenen ca. 3–4 m lang und hat insbesondere die Funktion der Nährstoffverdauung und -resorption. Diese Funktion wird wesentlich durch die Sekrete von Pankreas und Leber unterstützt, die mit dem Dünndarm über Gangsysteme verbunden sind. Die Funktion des Dünndarms wird durch das Nervensystem und eine riesige Zahl verschiedener epithelialer endokriner Zellen unterstützt. Zählt man alle endokrinen Zellen des Dünndarms zusammen, so ist er das größte endokrine Organ des Körpers.
Der Dünndarm wird in 3 nicht scharf Dünndarmvoneinander getrennte Abschnitte gegliedert, die einen ähnlichen histologischen Aufbau besitzen:
  • Duodenum (Zwölffingerdarm)

  • Jejunum (Leerdarm)

  • Ileum (Krummdarm)

Wandaufbau
Allen 3 Dünndarmabschnitten ist gemeinsam, dass die Oberfläche ihrer Mukosa durch Falten (Plicae circulares, Kerckring-Falten), Zotten (Wandbau:DünndarmPlica:circularisDünndarm:WandbauVilli) und MikrovilliKerckring-Falten\b stark Zotte:Dünndarmvergrößert ist. Ohne diese Mikrovilli:DünndarmStrukturen wäre seine Oberfläche nur ca. 1–1,5 m2 groß.
  • Die bis ca. 10 mm hohen Kerckring-Falten vergrößern die Oberfläche um das Eineinhalb- bis Dreifache.

  • Die Zotten sind 0,5–1,5 mm lang und vergrößern die Oberfläche um das 6- bis 14-Fache.

  • Die Mikrovilli sind 1–1,4 μm lang und vergrößern die Oberfläche um das 20- bis 35-Fache.

Insgesamt ist die resorbierende Oberfläche des Dünndarms ca. 100–200 m2 groß. Alle Angaben zur Länge des Dünndarms und zu Zahlen der resorbierenden Oberfläche im lebenden Organismus sind mit Unsicherheiten behaftet.
An der Bildung der Kerckring-Falten sind Submukosa und Mukosa beteiligt (Abb. 10.53). Die Zotten sind allein Bildungen der Mukosa (Abb. 10.54). Die Mikrovilli sind winzige fingerartige Ausstülpungen der Apikalmembran der resorbierenden Darmzellen (Abb. 10.55).
MukosaDie Tunica:mucosaSchleimhaut des Dünndarms Mukosa:Dünndarmbildet Zotten Schleimhaut:Dünndarm\bund Krypten aus. Die Zotten sind Zotte:Dünndarmins Darmlumen Krypten:Dünndarmhineinragende Ausstülpungen der Mukosa, die Krypten sind tubuläre Einsenkungen der Mukosa (Abb. 10.54, Abb. 10.56). Die Zotten sind von einschichtigem prismatischem resorbierendem Epithel bedeckt, die Krypten sind von einschichtigem prismatischem, z. T. drüsigem Epithel ausgekleidet. Die Lamina propria ist außerordentlich reich an Abwehrzellen und enthält Blut- und Lymphkapillaren, die die resorbierte Nahrung aufnehmen. Die Muscularis mucosaeLamina:muscularis mucosae besteht aus einer überwiegend zirkulär angeordneten Innenschicht und einer lockeren, vorwiegend längs ausgerichteten Außenschicht.
SubmukosaDas Tela:submucosaBindegewebe der Submukosa Submukosa:Dünndarmenthält scherengitterartig angeordnete Kollagenfasern, die Verlängerung und Erweiterung des Darmrohrs möglich machen. Die Submukosa ist besonders reich an Blut- und Lymphgefäßen.
MuskularisDieTunica:muscularis Muskularis besteht, wie Muskularis:Dünndarmgenerell im Verdauungstrakt, aus innerer Ring- und äußerer Längsmuskelschicht. Die Längsmuskulatur ist schwächer als die Längsmuskulatur:DünndarmRingmuskulatur. Die Ringmuskulatur ist nicht homogen aufgebaut, Ringmuskulatur:Dünndarmsondern besteht aus flachen Ringen, die sich dachziegelartig überlappen und durch Bindegewebe getrennt sind. Das Bindegewebe der Muskularis steht mit dem Scherengitter der Kollagenfasern in der Submukosa und mit dem Bindegewebe in der Serosa in kontinuierlicher Verbindung.
SerosaDerTunica:serosa Dünndarm ist primär intraperitoneal Serosa:Dünndarmgelegen und besitzt daher eine Serosa mit Peritonealepithel. Lediglich der größte Teil des Duodenums liegt sekundär retroperitoneal. Die Kollagenfasern der Serosa sind scherengitterartig angeordnet, elastische Fasern sind zahlreich; im Ileum fällt ein zugfester Längsstreifen aus Kollagenfasern auf, der der Längsdehnung Widerstand entgegensetzt.
Zotten
Aufbau
Die Zotten (Abb. 10.54, Abb. 10.56) sind ca. 0,5–1 mm hohe und 0,15 mm dicke finger-, zungen- oder blattförmige Gebilde, die von einem einschichtigen prismatischen Oberflächenepithel bedeckt sind. Dieses ist kontinuierlich mit dem einschichtigen prismatischen Epithel verbunden, das die Krypten auskleidet. An den Spitzen der Zotten findet sich die Extrusionszone, eine schmale Furche, in deren Bereich die Epithelzellen am Ende ihres Lebenszyklus abgestoßen werden. Die Lamina propria besteht aus lockerem Bindegewebe, in das eingebettet sind:
  • kleine Blutgefäße (Zotte:Dünndarm\bDünndarm:ZottenAbtransport resorbierter Aminosäuren und Kohlenhydrate) und Lymphgefäße (Abtransport resorbierter Fette)

  • glatte Muskelzellen (verlaufen parallel zur Längsachse der Zotten und können die Zotten verkürzen, „Zottenpumpe")

  • freie Zellen (vor allem ZottenpumpeMakrophagen, Plasmazellen, Eosinophile, Lymphozyten und Mastzellen). Diese Zellen beteiligen sich an der Abwehr von pathogenen Mikroorganismen, die mit der Nahrung in den Darm gelangt sind. Die Plasmazellen bilden sekretorisches IgA.

Zottengefäße
Im Zentrum oder am Rande der Zotte steigen 1 oder 2 Arteriolen zur Zottenspitze auf. In der Zottenspitze entsteht ein Kapillarnetz mit fenestriertem Endothel, das sich unter dem Zottenepithel ausbreitet (Abb. 10.56, Abb. 10.57) und das im Zentrum der Zotten in eine zentrale abführende Vene übergeht. Es gibt Varianten mit 2 abführenden Venen. Die 2–5 blind beginnenden und miteinander verbundenen Lymphkapillaren, hier Chylusgefäße genannt, verlaufen zentral.
Oberflächenepithel der Zotten
Blutgefäß:DünndarmzottenDas ca. 20–25 μm hohe Oberflächenepithel der Zotten (Abb. 10.58) besteht aus resorbierenden Saumzellen, Becherzellen und endokrinen (enteroendokrinen) Zellen.
EnterozytenDie Enterozyten (=Oberflächenepithel:Dünndarmzotten resorbierende Saumzellen) sindEnterozyt prismatisch (Höhe 20–25 Saumzelle:resorbierendeμm, Dicke 7–8 μm) und durch ihren apikalen Bürstensaum gekennzeichnet. Sie besitzen Bürstensaum:Enterozyteinen in den unteren ⅔ der Zelle gelegenen länglich-ovalen Kern. Basal kommen u. a. raues ER und Mitochondrien vor. Oberhalb des Kerns befinden sich der Golgi-Apparat, Lysosomen, Mitochondrien und nebeneinander raues und glattes ER (Abb. 10.59). Im Zellapex ist ein horizontales terminales Netz ausgespannt, das seitlich insbesondere in der Zonula adhaerens befestigt ist. Unterhalb des terminalen Netzes kommen Vesikel, tubuläre Strukturen und vermehrt glatte ER-Schläuche vor. Oberhalb des Netzes treten nur noch einzeln vesikuläre Strukturen auf.
Die Apikalmembran der Enterozyten bildet einen Bürstensaum aus dicht stehenden gleichartigen Bürstensaum:EnterozytMikrovilli aus (Abb. 10.55, Abb. 2.15Mikrovilli:Enterozyten). Pro Zelle kommen ca. 3.000 Mikrovilli vor, die die resorbierende Oberfläche der Zelle um das ca. 20–35-Fache vergrößern. Ein Mikrovillus ist im Durchschnitt 1–1,4 μm lang und ca. 0,1 μm dick. Er besitzt zentral ein Bündel aus ca. 20–30 Aktinfilamenten. Diese sind einerseits in der Spitze verankert, strahlen andererseits basal in das Zytoplasma ein und sind hier im terminalen Netz verankert. Im Mikrovillus sind die Aktinfilamente durch die Proteine Fimbrin und Villin quer vernetzt und an Fimbrin:Mikrovillider seitlichenVillin:Mikrovilli Zellmembran durch Proteinbrücken aus einem Kalmodulin-Bürstensaum-Myosin-I-Komplex befestigt. Das terminale Netz besteht aus transversal ausgerichteten filamentären Makromolekülen (insbesondere Spektrin, Myosin II und Zytokeratinen). Das Vorkommen von Aktin ist auf die unmittelbar an die Zonula adhaerens angrenzende Region beschränkt, in der auch Myosin II vorkommt.
Der Membran der Mikrovilli ist vor allem apikal eine 0,3–0,5 μm hohe Glykokalyx angelagert. Diese besteht im Glykokalyx:MikrovilliPrinzip aus Glykoproteinen und Glykolipiden und schützt den Bürstensaum. Sie enthält aber auch einzelne Enzyme wie Peptidasen, alkalische Phosphatasen, ATPasen und Disaccharidasen. Der Glykokalyx lagern sich Schleime der Becherzellen an. Beide binden erhebliche Mengen an Wasser, sodass auf der Oberfläche eine konstante wässrige Schicht („layer of unstirred water") aufgebaut wird, die bei allen Resorptionsvorgängen passiert werden muss. Hydrophile Substanzen, denen an der Zellmembran spezielle Resorptionsmechanismen fehlen, können nicht resorbiert werden. Die komplexe Schleimschicht ist zusätzlich ein Teil der angeborenen Abwehr, enthält antimikrobielle Peptide und verhindert normalerweise das Anheften von Bakterien an der Zellmembran.
Resorptionsleistungen der EnterozytenDie resorbierenden Enterozyt:ResorptionsleistungEpithelzellen des gesamten Darms transportieren täglich 7–9 l Flüssigkeit aus dem Darmlumen in den Körper. Die Flüssigkeit setzt sich aus Getränken und Speisen (1–2 l) und den Flüssigkeiten aus Speichel, Magen, Galle, Pankreas und Dünndarm (6–7 l) zusammen. Wasser kann in beiden Richtungen – aus dem Darmlumen heraus und ins Darmlumen hinein – transportiert werden. Das meiste Wasser (ca. 80 %) wird in Jejunum und Ileum, ein kleinerer Teil (ca. 20 %) im Dickdarm resorbiert. Wasser folgt entweder einem osmotischen Gradienten, der von Na+-K+-ATPasen in der basolateralen Zellmembran aufgebaut wird, durch die Tight Junctions hindurch oder wird durch Aquaporine, die in den Mikrovilli und der basolateralen Zellmembran vorkommen, hindurchtransportiert. Nährstoffe werden von den Enterozyten desEnterozyt:Nährstoffresorption Dünndarms spezifisch resorbiert:
  • In Symport-Carriern (transportieren in der MembranSymport-Carrier, Enterozyt der Mikrovilli 2 verschiedene Moleküle in die gleiche Richtung) wird der nach innen gerichtete Natriumtransport mit der Resorption von Glukose, Galaktose, Aminosäuren, Phosphat, Vitaminen und anderen Stoffen gekoppelt (Abb. 10.60). Kalzium tritt passiv in die Enterozyten ein und wird von einem Kalziumbindungsprotein durch sie hindurchtransportiert. Die Kalzium-ATPase oder ein Natrium-Kalzium-Antiport schleust im weiteren Verlauf Kalzium durch die basolaterale Zellmembran.

  • Aus den Triglyzeriden (Triazylglyzerinen) entstehen Triglyzeride:Enterozytenim Darmlumen durch die Fettverdauung freie Fettsäuren und Monoglyzeride. Diese 2 Komponenten bilden im Darmlumen gemeinsam mit Gallensalzen, Cholesterin, Phospholipiden und apolaren Cholesterin:MizelleLipiden (darunter Phospholipide:Mizellefettlöslichen Vitaminen) sog. Mizellen (Abb. 10.61).

Vom Darmlumen her können Mizellehydrophobe Substanzen in die Enterozyten eindringen und sie schädigen. In der apikalen Membran besitzen die Enterozyten ATP-verbrauchende Exportpumpen, die solche unerwünschten Stoffe wieder aus der Zelle herausbefördern. Ein Beispiel ist das „multi-drug-resistance-1-protein“ (MDR-1-Protein).
BecherzellenDie Becherzellen sind muzinbildendeBecherzelle:Dünndarm Zellen, die einzeln zwischen den Enterozyten zu finden sind (Abb. 10.58, Abb. 10.62, Abb. 10.63). Im fixierten Präparat sind die oberen ⅔ der Zellen artifiziell angeschwollen. Hier kommen hydrophile, MUC 2 enthaltende Granula vor, die bei der präparativen Gewebeverarbeitung Wasser aufnehmen. Die Basis der Zellen erscheint schmal und enthält den oft relativ dichten Zellkern (Abb. 2.49). Muzine werden kontinuierlich mittels Exozytose freigesetzt. Ihr Volumen expandiert enorm durch Wasseraufnahme und bildet eine gelähnliche Schicht auf der Glykokalyx der Mikrovilli.
Endokrine ZellenImZelle:endokrine Dünndarmepithel kommen zahllose endokrine Einzelzellen vor, meist in den Krypten und an der Basis der Zotten (Abb. 10.34). Der Zellapex der offenen endokrinen Zellen hat sensorische Funktion, z. T. werden dabei die gleichen Rezeptoren wie in den Geschmacksknospen der Zunge benutzt. Die vorherrschenden Zelltypen sezernieren Serotonin (EC-Zellen) sowie die folgenden Peptide: Cholezystokinin (I-Zellen), Sekretin (S-Zellen), Somatostatin (D-Zellen), GIP (K-Zellen) und GLP (L-Zellen) (Tab. 10.4, Abb. 10.34). Die Wirkung dieser Peptidhormone ist meist auf Magen, Darm, Pankreas und Gallenwege beschränkt. Beispielsweise nehmen die I-Zellen Fette im Duodenum wahr und fördern dann deren Verdauung und Resorption durch Stimulation der Gallenblasenentleerung über Cholezystokinin, das die Gallenblase über den Blutweg erreicht.
LymphozytenZwischen den Epithelzellen Lymphozyt:Enterozytenfinden sich regelmäßig verschiedenartige Lymphozyten. Die Zahl dieser Zellen nimmt bei manchen Darmkrankheiten zu (z. B. glutensensitive Enteropathie). Die Lymphozyten dienen der Abwehr.
Dendritische ZellenDerZelle:dendritische Zellkörper dieser antigenpräsentierenden Zellen liegt in der Lamina propria, ihre Fortsätze können in das Epithel hineinragen und nach Aktivierung des Epithels wahrscheinlich zeitweise sogar das Lumen erreichen und dort direkt Antigen aufnehmen. Ansonsten müssen Antigene durch das Epithel hindurchgeschleust werden. Nach Antigenaufnahme wandern sie über die Lymphgefäße in die mesenterialen Lymphknoten. Liegen pathogene Keime vor, aktivieren sie dort CD4-positive T-Lymphozyten und stimulieren damit die Abwehrreaktion. Unter physiologischen Bedingungen besitzen sie aber unter dem Einfluss von TGFβ und TSLP („thymic stromal lymphopoietin") aus den Epithelzellen andere Eigenschaften. Dann sezernieren sie IL-10 und stimulieren so die Bildung von regulatorischen T-Zellen, erzeugen also Toleranz gegenüber dem Antigen. Gerade im Darm ist diese „orale Toleranz“ lebensnotwendig, da sonst jedwede Nahrung und die physiologische Darmflora eine Abwehrreaktion und Entzündungen auslösen würden.
Krypten
Außer den Zotten bildet die Schleimhaut des Dünndarms auch Krypten (Lieberkühn-Krypten, Abb. 10.56). Dabei handeltKrypten:Dünndarm\b es Lieberkühn-Kryptensich um schlauchförmige, kurze, 100–250 μm tiefe drüsenähnliche Strukturen, die bis zur Muscularis mucosae ziehen und auch als Gll. intestinales bezeichnet werden. In der Tiefe der Krypten liegen in kleinen Gruppen spezifische sekretorische Zellen, die Paneth-Körnerzellen (benannt nach Josef Paneth, 1857Paneth-Körnerzelle–1890, Mediziner, Wien), deren Sekretionsgranula im H. E.-Präparat stark eosinophil sind (Abb. 10.63). Sie spielen eine Rolle bei der Bekämpfung pathogener intestinaler Mikroorganismen. In den Paneth-Zellen sind u. a. Defensine (Cryptidine) und Lysozym nachgewiesen worden. Sie sind auch relativ reich an Lysosomen und können phagozytotisch aktiv sein. Das ganze Spektrum ihrer physiologischen Funktionen ist noch unbekannt. Sie gehen nach gut 20 Tagen per Apoptose zugrunde und werden wahrscheinlich von Nachbarzellen phagozytiert. Sie sind nicht ausschließlich auf den Dünndarm beschränkt, sondern kommen vereinzelt auch noch zu Beginn des Kolons vor, bei chronisch entzündlichen Kolonerkrankungen können sie auch anderswo im Kolon auftreten.
Epithelregeneration
Das Zottenepithel erneuert sich in 3–5 Tagen komplett. Enterozyten, Becherzellen, Paneth-Zellen und auch die mindestens 15 endokrinen Zelltypen regenerieren sich im Kryptenepithel aus multipotenten Stammzellen. Die teilen sich zunächst langsam und bilden dann Vorläuferzellen, die sich rasch (alle 2 Stunden) teilen. Die Neubildung der intestinalen Epithelzellen ist unter dem Einfluss verschiedener Signalwege (z. B. Wnt, Notch und EphB) sehr differenziert, z. B. wandern Enterozyten und Becherzellen rasch zur Zottenspitze und gehen hier nach 3–5 Tagen zugrunde, wohingegen die Paneth-Zellen ganz in die Tiefe der Krypten wandern und hier erst nach ca. 20 Tagen ersetzt werden. Man findet daher in den Krypten regelmäßig Mitosefiguren (Abb. 10.63) und unreife Zottenepithel:RegenerationMitosefigur:DünndarmepithelDünndarm:EpithelregenerationEpithelzellen. Die meisten endokrinen Drüsenzellen verbleiben in den Krypten. Die meisten neu gebildeten Epithelzellen wandern aber auf der Basallamina aus den Krypten auf die Zotten und hier bis zur Zottenspitze. Über den „Motor“ der Zellbewegung ist noch nicht viel bekannt. Vermutlich spielen unterschiedliche Aktivitätsphasen von Integrinen und auch unterschiedliche Laminine eine Rolle. Die mittels Apoptose absterbenden Zellen (Abb. 10.58) werden an den Zottenspitzen ausgestoßen, ohne dass Lücken im Epithel auftreten. Vermutlich wird auch ein Teil der apoptotischen Zellen von Makrophagen der Zottenspitze abgebaut.
Duodenum
CharakteristikaDas Duodenum ist der erste, ca. 15 cm lange Abschnitt des Dünndarms. Er hat die höchsten und am dichtesten stehenden Kerckring-Falten (sie fehlen aber in den ersten 3–4 cm dieses Darmabschnitts), und auch die besonders dicht stehenden Zotten sind hier am höchsten (Abb. 10.54). Falten und Zotten nehmen dann an Menge und Höhe kontinuierlich in Richtung Jejunum/Ileum ab. Gegenläufig werden die Krypten vom Duodenum zum Ileum tiefer. Die Schleimhaut ist eine typische Dünndarmschleimhaut. Endokrine Zellen sind besonders zahlreich.
Brunner-DrüsenDie Brunner-DuodenumDünndarm:DuodenumDrüsen sind ein Brunner-Drüse:Duodenumspezifisches Kennzeichen des Duodenums des Menschen. Die Drüsen liegen in der Submukosa und bilden kleine Pakete ohne typischen Ausführungsgang. Sie erstrecken sich bis zur Flexura duodenojejunalis und fehlen in den folgenden Dünndarmabschnitten. Sie bestehen aus gewundenen und verzweigten Tubuli, deren Wand aus einem einschichtigen kubischen bis prismatischen sekretorischen Epithel aufgebaut ist (Abb. 10.64). Die im H. E.-Präparat hellen Drüsenepithelzellen bilden ein alkalisches bikarbonat- und schleimhaltiges Sekret, das den sauren Magensaft neutralisiert und die Duodenumschleimhaut schützt. Zellhöhe, Zellstruktur und Kernmorphologie variieren in Abhängigkeit vom jeweiligen Funktionszustand: In hohen, sekretreichen Zellen sind z. B. die Kerne abgeflacht (Abb. 3.1.33), während sie in Zellen, die wenig Sekret enthalten, eher flach oval oder kugelig sind. Die Feinstruktur unterscheidet sich deutlich von der der Becherzellen. Das raue ER ist umfangreich. Der Golgi-Apparat ist ausgedehnt, und die Golgi-Apparat:Brunner-DrüseSekretgranula sind von mittlerer Dichte. Als weiteres Sekret bilden sie einen Wachstumsfaktor. Dieser erfüllt offensichtlichWachstumsfaktor:Brunner-Drüse eine ganze Reihe von Funktionen und beeinflusst u. a. wahrscheinlich die Proliferationsrate in den Lieberkühn-Krypten. Ein eigener Gangabschnitt ist in diesen Drüsen kaum zu erkennen.
Jejunum
Das Jejunum (Abb. 10.65) ist der längste Dünndarmabschnitt und leistet den wesentlichen Anteil bei der Resorption der Nahrungsbestandteile. Brunner-Drüsen und Peyer-Plaques fehlen. In der Mukosa finden sich aber regelmäßig lymphatische Einzelfollikel. Zwischen Jejunum und Ileum besteht eine lange Übergangszone ohne scharfe Grenze.
Ileum, Peyer-Plaques
JejunumDünndarm:JejunumCharakteristikaDas Ileum ist der terminale Dünndarmabschnitt. Es enthält speziell in seinen Endabschnitten nur noch wenige und niedrige Kerckring-Falten und relativ kurze und locker angeordnete Zotten. Sein besonderes Kennzeichen sind die Peyer-Plaques.
Peyer-PlaquesPeyer-Plaques (IleumPeyer-Dünndarm:IleumPlatten, Folliculi lymphaticiPeyer-Plaque:Ileum aggregati, Abb. 10.66) sind 2–5 (bis 20) cm lange und ca. 1 cm breite Erhebungen der Schleimhaut, die in reichem Maße lymphatisches GewebeGewebe:lymphatisches enthalten (s. a. Kap. 6.3.4). In der Kindheit ist die Zahl der Plaques deutlich größer (ca. 300) als im Erwachsenenalter (ca. 40). Sie liegen gegenüber der Ansatzstelle des Mesenteriums. Das lymphatische Gewebe der Peyer-Plaques liegt in der Mukosa und reicht nur selten bis in die Submukosa. Die Muscularis mucosaeLamina:muscularis mucosae ist hier stark aufgelockert, und Krypten sind selten. Eine Plaque besteht aus ca. 300 zusammengelagerten („aggregierten") Lymphfollikeln (B-Zell-Regionen) und parafollikulären Zonen (T-Zell-Regionen) (Kap. 6.3.4). Der Teil des Follikelrandwalls, der zum Darmlumen zeigt, ist verdickt (Kappe). Oberhalb eines Follikels wölbt sich lymphozytenreiches Gewebe der Lamina propria kuppelförmig vor, der sog. Dom (Abb. 10.67), das vom Darmepithel, hierDom:Ileum Domepithel genannt, bedeckt wird. Im Domepithel Domepithel:Ileumkommen M-Zellen (Abb. 10.66b, Abb. 6.45) vor, M-Zelle:IleumBecherzellen hier hingegen kaum. Dom und Domepithel lassen sich als Domareal zusammenfassen. Die M-Zellen nehmen über einen vesikulären Transport Antigene aus dem Darmlumen auf und schleusen sie durch die Zellen hindurch. Die Entwicklung dieser Zellen geht wahrscheinlich auf Interleukine der B-Lymphozyten zurück. In großen basolateralen Taschen enthalten sie B- und T-Lymphozyten (Abb. 6.46). Unter dem Domepithel kommen neben vielen B- und T-Lymphozyten antigenpräsentierende dendritische Zellen und Makrophagen vor. Selten treten – meist kleinere – Peyer-Plaques auch im Jejunum und sogar im Duodenum auf.

MERKE

Der Dünndarm gliedert sich in 3 Abschnitte: Duodenum, Jejunum und Ileum. Alle Abschnitte besitzen eine Schleimhaut mit Zotten und Krypten. Die Zotten sind von einschichtigem prismatischem Epithel bedeckt. In diesem Epithel kommen resorbierende Zellen mit einem Bürstensaum und schleimbildende Becherzellen vor. In den Krypten findet die Epithelerneuerung statt. Außerdem befinden sich hier Paneth-Zellen, die antimikrobielle Substanzen bilden.

Duodenum: hufeisenförmiges Anfangsstück des Dünndarms, nur ca. 15 cm lang; hohe Kerckring-Falten, dichter Besatz mit Darmzotten, Brunner-Drüsen in der Submukosa; gemeinsame Einmündung von Gallen- und Pankreasgang.

Jejunum: Hauptabschnitt des Dünndarms; keine Brunner-Drüsen; anfänglich hohe Kerckring-Falten und dicht stehende Darmzotten; ab der Mitte des Jejunums werden die Kerckring-Falten langsam niedriger, und die Zotten stehen etwas lockerer; vereinzelt solitäre lymphatische Follikel.

Ileum: distaler Teil des Dünndarms; Kerckring-Falten, niedrig und durch weite Abstände getrennt; Zotten relativ niedrig und locker angeordnet; Peyer-Plaques: in der Schleimhaut gelegene große Aggregate von Lymphfollikeln gegenüber dem Mesenterialansatz.

Klinik

Von den vielen Krankheitsbildern des Dünndarms seien die folgenden kurz dargestellt:

Bei 6–15 % der westlichen Bevölkerung entsteht im Bulbus duodeni ein schmerzhafter blutender Gewebedefekt, der bis in die Subkumosa reicht: ein Ulcus duodeni. Es kann multipel auftreten und rezidiviert oft. Der Defekt ist meist kleiner als 1 cm und meist scharf begrenzt. Die Ursache ist nicht immer definitiv zu klären, jedoch gibt es Korrelationen zur Existenz des Magenbakteriums Helicobacter pylori, zu verminderter Bikarbonatsekretion, zu erhöhter Säurebildung bei Tag und bei Nacht (die Zahl der Belegzellen soll auf ca. das Doppelte erhöht sein [von ca. 1 Milliarde auf ca. 1,9 Milliarden]), zu erhöhter Gastrinbildung, zu Medikamenteneinnahme (vor allem von nichtsteroidalen Entzündungshemmern) und zu weiteren Parametern.

Es gibt eine Reihe von Krankheiten, bei denen die Resorption (englisch: absorption) eines oder mehrerer Nahrungsbestandteile gestört ist (Malabsorptionssyndrome). Beim Krankheitsbild der glutensensitiven Enteropathie (Zöliakie) z. B. ist die Resorption aller Nahrungsbestandteile gestört. Die Ursache dieser Krankheit ist nicht bekannt, aber genetische und immunologische Faktoren sowie Unverträglichkeit von Nahrungsbestandteilen sind wichtig. Die Dünndarmschleimhaut reagiert abnorm auf Gliadin, die alkohollösliche Fraktion des Proteins Gluten, das in Weizen, Gerste, Roggen und in geringerem Maß auch in Hafer vorkommt. Es findet sich u. a. eine Rückbildung der Dünndarmzotten. Symptome sind sehr vielgestaltig und mit der Malabsorption von Nährstoffen korreliert, z. B. Diarrhö (Durchfall), Steatorrhö (Fettstuhl), Gewichtsverlust, Anämie und Knochenschmerzen bzw. bei Kindern Wachstumsstörungen (Vitamin-D-Mangel!).

Weltweit fallen jährlich ca. 5 Millionen Menschen, überwiegend Kinder, infektiösen Darmerkrankungen mit Diarrhö zum Opfer. Etwa 1 Milliarde Menschen erkranken jährlich an solchen Krankheiten, die von Salmonellen, Vibrio cholerae, E. coli, Shigellen, Entamoeba, Giardia u. a. verursacht werden. Das Choleratoxin, das von Vibrio cholerae gebildet wird, stimuliert nach Bindung an die Membran der Mikrovilli der Enterozyten anhaltend die Adenylatzyklase im Zytoplasma, was zum Anstieg des zyklischen AMP (cAMP) in den Darmepithelzellen führt. cAMP fördert die Chloridsekretion und mindert die Natriumresorption, was zu massivem (unbehandelt oft tödlichem) Flüssigkeitsverlust führen kann.

Bei der bakteriellen Nahrungsmittelvergiftung verursachen bakterielle Toxine in den Nahrungsmitteln Übelkeit, Erbrechen, Durchfall, Abdominalkrämpfe u. a. Enterotoxine von Staphylococcus aureus können in 1–6 Stunden entsprechende Symptome verursachen, die dann meist weniger als 12 Stunden andauern. Staphylococcus-aureus-Vergiftungen können vor allem in Gemeinschaftsküchen, Restaurants usw. auftreten. Ursachen sind oft durch Personal kontaminierte Kartoffel- oder Eiersalate, Mayonnaise u. v. a.

Dickdarm

Ulcus:duodeniDarmerkrankung, infektiöseEnteropathie, glutensensitiveGliadinNahrungsmittelvergiftung, bakterielleDiarrhöHelicobacter pylori:Ulkus\bHauptfunktionen des Dickdarms (Kolon) sind die Weiterleitung des eingedickten Darminhalts (Faeces) und dessen zeitweise Speicherung sowie die Resorption von NaCl und Wasser. Kalium kann sezerniert und reabsorbiert werden. Der größte Teil des Wassers im Darmlumen (ca. 7–8 l) wird schon im Dünndarm resorbiert. Im Dickdarm selbst wird täglich ca. 1 l Wasser reabsorbiert. Die Resorption von Na+ und die Sekretion von K+ werden von Aldosteron kontrolliert. Die Weiterleitung der Fäzes wird durch Absonderung einer dicken Schleimschicht auf der Oberfläche der Mukosa erleichtert.
Der ca. 0,8–1 m lange Dickdarm besitztDickdarm folgende Dünndarm:DickdarmAbschnitte:
  • Zäkum mit Appendix vermiformis

  • Kolon (mit Colon ascendens, Colon transversum und Colon descendens)

  • Sigma (Colon sigmoideum)

  • Rektum

  • Analkanal

Wandaufbau des Dickdarms
Mukosa
Im gesamten Dickdarm kommen auf der Mukosa keine Zotten vor, aber die Mukosa kann kleine Fältchen bilden, die aktiv beweglich sind und die netzförmig angeordnet sein können. An der relativ glatten Oberfläche der Schleimhaut münden dicht gestellte, tiefe tubuläre KryptenTunica:mucosa (Drüsen), die bis zur Muscularis Wandbau:DickdarmMukosa:DickdarmDickdarm:Wandbaumucosae hinabziehen Krypten:Dickdarm(Abb. 10.68). Das Oberflächen- und Kryptenepithel enthält hochprismatische resorbierende Zellen (Kolonozyten), viele Becherzellen und endokrine Zellen. Die Becherzellen sind in den Krypten besonders zahlreich, im Becherzelle:DickdarmOberflächenepithel dagegen etwas seltener (Abb. 10.69). Die resorbierenden Zellen tragen viele recht lange Mikrovilli und sind auffallend mitochondrienreich (Abb. 10.70). Ihre wesentliche Funktion ist die Reabsorption von Wasser. Durch diese Eigenschaft können in den Dickdarm eingebrachtes Wasser und über Suppositorien applizierte Medikamente von der Schleimhaut des Rektums reabsorbiert werden. Die resorbierenden Epithelzellen besitzen apikal kleine sekretorische Granula, die Muzine enthalten. Im Kryptenepithel sind auch viele enteroendokrine Zellen zu Zelle:endokrinefinden, insbesondere EC-, D- und L-Zellen (Tab. 10.4, Abb. 10.34); Paneth-Zellen kommen vereinzelt auch noch zu Beginn Paneth-Körnerzelle:Dickdarmdes Kolons, bei chronisch entzündlichen Kolonerkrankungen auch anderswo im Kolon vor. Die Lamina propria enthält zahlreiche Makrophagen, Plasmazellen, Eosinophile, Lymphozyten und Mastzellen (die Eosinophilen sind bei Wurmerkrankungen stark vermehrt). Zellerneuerung findet in der Tiefe der Krypten statt (Abb. 2.85). Die Kolonepithelzellen leben ca. 5–6 Tage, sie sterben per Apoptose ab und sind so auch im lichtmikroskopischen H. E.-Präparat gut an der Epitheloberfläche zu erkennen.
Besonders komplex ist die Schleimschicht aufgebaut, die der epithelialen Oberfläche des Kolons aufgelagert ist. Der Schleim ist mit vielen elektrisch negativen Ladungen versehen (Abb. 10.69) und reich an MUC 2. Er schützt die Oberfläche der Schleimhaut und erleichtert das Gleiten bzw. die Passage des zunehmend fester werdenden Koloninhalts. Die Schleimschicht ist besonders dick (bis zu 800 μm) und besteht aus 2 Hauptschichten, einer schmalen tieferen, die dem Epithel fest anhaftet und antimikrobielle Stoffe enthält, und einer oberflächlichen, die sehr umfangreich ist und locker aufgebaut ist. Dieser Teil der Schleimschicht enthält kommensale Bakterien. Pathogene Bakterien vermögen vermittels verschiedener Mechanismen in die Schleimschicht einzudringen und die epitheliale Oberfläche anzugreifen.
Submukosa
In der Submukosa sind regelmäßig Fettzellen zu finden. Die Muskularis besitzt eine kräftige geschlossene RingmuskulaturTela:submucosa, wohingegen die Längsmuskulatur 3 Submukosa:DickdarmRingmuskulatur:Dickdarmkräftige Bündel (Tänien) bildet. Zwischen den Tänien ist die Längsmuskulatur nur Tänienschwach oder gar nicht ausgebildet. Im Längsmuskulatur:DickdarmColon transversum besitzt diese Muskulatur einen Schrittmacher.
Typische Strukturen des Kolons sind quer gestellte Falten (Plicae semilunares, können sich ständig neu bilden und auch Plica:semilunariswieder verstreichen), die halbkreisförmig in das Darmlumen vorspringen und an deren Bildung sich die Muskularis beteiligt. Die Ausbuchtungen zwischen 2 Falten heißen Haustren. Es können auch transitorisch Falten auftreten, an Haustrenderen Bildung sich nur Mukosa und Submukosa beteiligen. In der Serosa können größere Mengen an Fettzellen auftreten, die säckchenförmige Ausstülpungen bilden (Appendices epiploicae).
Der eingedickte Speisebrei des Kolons Appendix:epiploicaenthält eine physiologische, zumeist anaerobe bakterielle Darmflora (Bacteroides, Bifidus), auf deren Tätigkeit Fäulnis, Gärung und Gasbildung im Lumen des Dickdarms zurückgehen. Die Bakterien können Zellulose abbauen, für die der Mensch keine abbauenden Enzyme besitzt. Sie sind außerdem in der Lage, Vitamin K zu bilden. Pro ml Stuhl kommen 1011–1012 Bakterien vor.

Klinik

Zu den häufigen Darmkrankheiten zählt das Syndrom des irritablen Kolons, das vor allem durch Leibschmerzen und veränderte Stuhlgewohnheiten (Verstopfung, Durchfälle oder abwechselnd Verstopfung und Durchfälle, Abgang von Schleimen) gekennzeichnet ist. Da keine morphologischen, biochemischen oder infektiösen Ursachen zu finden sind, werden die Schmerzen und Beschwerden als funktionell bezeichnet. Es scheint eine gestörte motorische und sensorische Funktion vorzuliegen.

Kolonkarzinome gehören zu den häufigen bösartigen Tumoren des Menschen und treten meist nach dem 50. Lebensjahr auf. Es gibt offensichtlich genetische und ernährungsbedingte Ursachen.

Die Colitis ulcerosa und der Morbus Crohn sind chronisch rezidivierende entzündliche Krankheiten der Schleimhaut des Kolons. Die Colitis ulcerosa beginnt meist im Rektum und breitet sich evtl. kontinuierlich in die oral gelegenen Kolonabschnitte aus. Typische Symptome sind blutig-schleimige Durchfälle. Auch außerhalb des Darms können Entzündungen auftreten, z. B. in Gelenken, in den Gallenwegen oder an den Augen. Nach langjährigem Verlauf kann sich, bedingt durch die chronische Entzündung der Kolonschleimhaut, ein Kolonkarzinom entwickeln. Die Ursache beider Erkrankung ist nicht sicher bekannt, aber genetische, immunologische und Umweltfaktoren spielen wohl eine Rolle. Der Morbus Crohn tritt oft schon bei Jüngeren auf; er beginnt meistens im Ileum und greift dann auf das Kolon über. Die Krankheit verläuft oft schubweise-chronisch. Geschwürs- und Narbenbildung sowie Lymphödeme sind typisch.

Nicht selten sind verschiedene Divertikelbildungen. Eine häufige Form der Divertikel im Kolon besteht aus Aussackungen der Mukosa durch die Muskularis, die sich entzünden können (Divertikulitis).

Appendix vermiformis
Die Morbus:CrohnKolon:KarzinomeColitis ulcerosaKolon:irritablesDivertikelAppendix vermiformis (Wurmfortsatz) ist Anhang des Zäkums und somit Teil des Wurmfortsatz\t \"siehe AppendixDünndarm:Appendix vermiformisAppendix:vermiformisDickdarms. Der Schleimhaut fehlen Zotten. In der Schleimhaut ist in reichem Maße lymphatisches Gewebe mit Lymphfollikeln und parafollikulärem Gewebe eingelagert (Abb. 10.71). Die Krypten der Schleimhaut sind im Bereich der Lymphfollikel oft verdrängt. Auch die Muscularis mucosae fehlt abschnittsweise. Im Oberflächen- und Kryptenepithel kommen Becherzellen und mikrovillibesetzte resorbierende Zellen sowie auch M-Zellen vor. Im Lumen können öfter Speisereste, Granulozyten (bei Entzündungen) und auch Nematoden (Enterobius) vorkommen. In der Muskularis sind eine geschlossene Ring- und eine geschlossene Längsmuskelschicht ausgebildet.

Klinik

Häufigstes Krankheitsbild der Appendix vermiformis ist die akute Appendizitis, die relativ oft im 2. und 3. Lebensjahrzehnt auftritt. Interessant ist, dass diese Krankheit in unterentwickelten Ländern (besonders in Afrika) und unteren sozioökonomischen Gruppen relativ selten ist. Die akute Appendizitis ist meistens mit einer Ulzeration der Schleimhaut und oft mit einem Verschluss des Lumens verbunden. Die unmittelbare Ursache der Ulzeration bleibt meistens unbekannt. Vermutet wird, dass dabei vor allem Yersinien (oder andere Bakterien), aber auch Viren eine Rolle spielen. Das Lumen der Appendix kann durch Kotkonkremente, Würmer (z. B. Enterobius) oder Tumoren verschlossen werden. Durch den Verschluss des Lumens steigt bei vermehrter Schleimbildung der intraluminale Druck, und es kommt zu Stauung und Schädigung der Blutgefäße in der Wand der Appendix. Schließlich sterben Gewebeteile der Wand der Appendix ab, was Perforation und Peritonitis zur Folge hat.

Analkanal
Im Analkanal (Canalis analisAppendizitis) geht die Kolonschleimhaut des Rektums in die AnalkanalEpidermis der Canalis:analisHaut über (Abb. 10.72, Abb. 10.73). Es lassen sich von proximal nach distal mehrere Epithelzonen unterscheiden, deren Bezeichnungen aber nicht einheitlich gehandhabt werden:
  • Zona colorectalis: Die kolorektale Zone enthält Kolonschleimhaut mit recht kurzen und unregelmäßig strukturierten Krypten. Sie endet mit der Linea supratransitionalis, die die Grenze zur Krypten:Analkanalfolgenden Zone markiert.

  • Zona transitionalis (= proximale Übergangszone): Hier kommen in variabler Anordnung verschiedene Epitheltypen vor Übergangszone:Analkanal(einschichtig prismatisch, zweischichtig prismatisch und Ähnliche). Hier finden sich typische längs verlaufende Schleimhautwülste, die Columnae anales (s. u.). Der distale Rand dieser Zone bildet die Linea dentata (= Linea pectinata).

  • Zona squamosa (= distale Übergangszone = ZonaLinea:dentata alba): wirdLinea:pectinata von unverhorntem Plattenepithel bedeckt. Diese Zone ist besonders reich sensibel innerviert.

  • Zone der Analhaut (= Zona cutanea): Diese Zona besitzt stark pigmentiertes, verhorntes Plattenepithel. Hier kommen apokrine Duftdrüsen, ekkrine Duftdrüse:apokrineSchweißdrüsen und nach ca. 1 cm auch Haare vor. Die Grenze zur vorhergehenden Zone ist durch die (unscharfe) Linea anocutanea gekennzeichnet.

Columnae analesDie Zona transitionalis bildet bis zu 10 längs verlaufende, 1 cm lange Wülste (Columnae anales) aus, in denen sich arteriell versorgte Gefäßknäuel befinden. Diese Zone heißt auch (innere) Zona haemorrhoidalis. Die Basis zweier benachbarter Columnae ist durch eine quer gestellte, leicht bogenförmige Falte, eine Valvula semilunaris (= Valvula analis), verbunden. Hinter der Valvula befindet sich Valvula:semilunariseine Vertiefung, ein Analsinus.Valvula:analis In diese Vertiefung münden meist rückgebildete schlauchförmige Epithelgänge, die Analdrüsen (Proktodealdrüsen). Diese Epithelgänge erreichen die glatte Muskulatur des M. sphincter ani Proktodealdrüseinternus, selten den quergestreiften M. sphincter ani externus. Das Musculus:sphincter aniEpithel dieser Drüsen ist sehr variabel, bildet oft kleine Zysten und kann sogar Becherzellen enthalten. Basal im Epithel kommen Myoepithelzellen vor. In ihrer Umgebung lagern oft vermehrt Lymphozyten. Diese Drüsenstrukturen sind sehr wahrscheinlich ein phylogenetisches Relikt aktiver Drüsen. Sie sind an der Entstehung von Analfisteln beteiligt. Im gesamten Analkanal tritt oft lymphatisches Gewebe auf, das in das Epithel einwandern und Follikel sowie parafollikuläre Formationen aufbauen kann (Abb. 10.74).
Gefäße der analen SchleimhautDie längs Tunica:mucosaverlaufenden Columnae anales enthalten Schleimhaut:analeMukosa:AnalkanalGefäßknäuel (Glomeruli rectales, Abb. 10.75), die von kleinen Ästen anorektaler Arterien gespeist werden und insgesamt das Corpus cavernosum ani („recti“) bilden. Es kann stark mit Blut gefüllt werden und spielt somit eine wesentliche Rolle beim Verschluss des Darmausgangs. Bei übermäßiger Blutstauung entstehen hier (innere) Hämorrhoiden, aus denen es hellrot bluten kann (arterielles Blut). Staut sich Blut in einem Hämorrhoidenweiter distal gelegenen Venengeflecht, spricht man von äußeren Hämorrhoiden (Abb. 10.72).

Klinik

Der Analkanal ist Sitz vieler Krankheiten. Beispielsweise kann er vorfallen (analer Prolaps), die Kontinenz kann gestört sein, es gibt Abszesse, Fisteln und Fissuren. Die Columnae anales enthalten die beschriebenen arteriell gespeisten Gefäßknäuel, die innerhalb des Schließmuskels liegen und der Feinregulierung für den Analverschluss dienen. Unter einem Hämorrhoidalleiden werden vergrößerte oder tiefer getretene Columnae anales verstanden, die Beschwerden verursachen. Ursachen sind meist ein zu hoher Druck im Analkanal und/oder Bindegewebsschwächen im Alter. Begünstigend wirken eine sitzende Lebensweise, Adipositas oder starkes Pressen. Es kommt zu hellroten Blutauflagerungen oder stärkeren Blutungen bei der Defäkation, auch zum Jucken oder Nässen und in schweren Fällen zum Analprolaps.

MERKE

Die Schleimhaut des Dickdarms bildet keine Zotten, sondern nur dicht stehende tubuläre Einsenkungen, die Krypten. Das Epithel der Oberfläche und der Krypten besteht aus schleimbildenden Becherzellen, resorbierenden Zellen (resorbieren Wasser und andere Stoffe) und endokrinen Zellen. Die Lamina propria ist besonders reich an freien Zellen, z. B. Plasmazellen, Lymphozyten, Makrophagen und Eosinophilen. Die Muskularis besteht aus einer kräftigen Ringmuskulatur und 3 Bündeln (Tänien) von Längsmuskulatur.

Leber und Gallenwege

U. Welsch

Zur Orientierung

Entscheidend wichtig für das Verständnis des Aufbaus und der Funktionen der Leber sind die genaue Kenntnis ihrer Gefäßarchitektur und des mikroskopisch-anatomischen Aufbaus ihrer Baueinheiten, der Zentralvenenläppchen. Dort, wo – im Schema – 3 Leberläppchen aneinandergrenzen, findet sich im Präparat ein auch diagnostisch kennzeichnendes Feld mit 1) einem Ast der Leberarterie (A. interlobularis), 2) einem Ast der Pfortader (V. interlobularis), 3) einem Ast der intrahepatischen Gallenwege (Ductus interlobularis) und ein Lymphgefäß. 1–3 sind die Glisson-Trias. Aus den Zentralvenen gehen über Zwischenstufen die Lebervenen hervor.

Die Zentralvenenläppchen bestehen aus im Prinzip radiär angeordneten Platten aus Leberepithelzellen (= Hepatozyten), die miteinander anastomosieren können. Zwischen diesen Epithelplatten verlaufen, ebenfalls radiär und – über gößere Poren in den Hepatozytenplatten – miteinander anastomosierend, weitlumige Kapillaren (= Sinusoide), die Mischblut von der Peripherie zum Zentrum des Läppchens führen und hier in die Zentralvene einmünden.

Die Leberepithelzellen sind organellreich und erfüllen zahlreiche wesentliche Funktionen im Stoffwechsel. Sie bilden die Galle, ein exokrin abgegebenes Sekret, das die Gallensäuren für die Fettresorption enthält. Über die Galle werden auch viele toxische Substanzen oder Endprodukte des Stoffwechsels ausgeschieden. Innerhalb des Läppchens wird die Galle in ein feines Netzwerk aus Kanälchen, die Gallekanälchen, abgegeben, die ein durch Zellkontakte abgedichtetes extrazelluläres Lückensystem zwischen den Apices benachbarter Leberepithelzellen sind.

Die Sinusoide werden von einem Endothel mit offenen Poren und ohne Basallamina begrenzt. Auf diesem Endothel liegen die Kupffer-Zellen, Makrophagen, die u. a. alte Erythrozyten abbauen. Zwischen Endothel und Hepatozyten befindet sich ein schmaler Bindegewebsraum, der Disse-Raum, der dem intensiven Stoffaustausch zwischen Blut und Hepatozyten dient. Im Disse-Raum befinden sich Mikrovilli der basalen Zellmembran der Hepatozyten, Blutplasma und locker verteilt retikuläre Fasern und spezielle Fibroblasten, die hepatischen Sternzellen. Diese Zellen können in verschiedenen Funktionsformen erscheinen: als Zellen, die Vitamin-A-reich sind und Fett speichern (Ito-Zellen), oder als Zellen, die vorwiegend Bindegewebsmatrix bilden. Der Disse-Raum ist auch der Ursprungsort der Leberlymphe.

Die intrahepatischen Gallenwege gehen an der Leberpforte in die extrahepatischen Gallenwege über, die schließlich über die Papilla duodeni major in das Duodenum münden. Zum System der extrahepatischen Gallenwege gehört auch die Gallenblase, in der Galle gespeichert und eingedickt wird. Die Wand der Gallenblase besteht aus:

  • einschichtigem prismatischem Epithel, das der Galle Wasser entzieht und in die Galle Muzine abgibt

  • einer Lamina propria

  • einer Tunica muscularis

  • einer Serosa (oder, in der Pars affixa, einer Adventitia)

Leber

HämorrhoidalleidenFunktionenDie Leber differenziert sich in der Embryonalentwicklung ausLeber dem primitiven Leber:Funktionenentodermalen Darmepithel. Sie ist bei ursprünglichen Wirbeltieren im Wesentlichen eine große exokrine Darmdrüse, die aber auch von Anfang an energiereiche Verbindungen speichert (Lebertran aus der Leber mancher Fische). Bei Säugetieren und beim Menschen behält sie den Charakter einer exokrinen Drüse – sie bildet ein Sekret (die Galle) und hat einen Ausführungsgang (den Gallengang). Es sind jedoch zahllose weitere Funktionen hinzugekommen, die Leber ist das zentrale Stoffwechselorgan des Körpers. Sie ist ca. 1–1,5 kg schwer und wird von einer dünnen, aber festen Kapsel (Glisson-Kapsel) umhüllt, die außen ein Peritonealepithel bedeckt.
Wichtige Funktionen der Leber sind:
  • Produktion der Galle

  • Aufrechterhaltung des Stoffwechselgleichgewichts

  • Speicherung von Glykogen

  • Entgiftungs- und Ausscheidungsfunktion

  • Produktion lebensnotwendiger Eiweiße, z. B. von Albumin, Globulinen, Lipoproteinen sowie der Komplement- und der meisten Blutgerinnungsfaktoren

  • Sekretion von IgA in die Galle und damit auch in den Dünndarm

  • endokrine Funktionen, z. B. Bildung von Wachstumsfaktoren

Die Leber spielt eine sehr große Rolle in der klinischen Medizin. Zum Verständnis von Lebererkrankungen sind makroskopisch- und mikroskopisch-anatomische, ultrastrukturelle und zellbiologische Kenntnisse erforderlich.
GefäßversorgungBesonders wichtig ist die doppelte Versorgung der Leber mit Blut (Abb. 10.76) Leber:Gefäßversorgungdurch die Leberarterie (A. hepatica propria, bringt sauerstoffreiches Blut, ca. 20–30 % des Blutes, das in Arteria:hepatica propriadie Leber fließt) und das nährstoffreiche Blut der Leberpfortader (V. portae, enthält ca. 70–80 % des Blutes, das in die PfortaderLeber Leberpfortaderfließt). Die Pfortader sammeltVena:portae das abfließende Blut aus den unpaaren Organen der Bauchhöhle und führt es in die Leber. Hier spaltet sich die Pfortader in Zweige und schließlich in ein einzigartiges Kapillarsystem auf, in das auch das Blut der Leberarterie hineinfließt. Die Leber ist für viele im Darm resorbierte Stoffe eine Art Filter- und Kontrollstation. Sie kann dem Pfortaderblut auch energiereiche Stoffe wie Glukose entziehen und speichern. Mit dem Blut können aber auch resorbierte toxische Substanzen vor allem aus dem Darm in die Leber gelangen, was zu sekundären Erkrankungen der Leber führen kann. Sie wird oft zum Absiedelungsorgan für Tumormetastasen. Venöses Blut wird aus der Leber über die Lebervenen abgeführt.
LeberkapselDie Leberkapsel ist ca. 50–60 μm dick und besteht aus Kapsel:LeberPeritonealepithel (außer im LeberkapselBereich der Area nuda) und dichtem Bindegewebe aus Peritonealepithel:LeberkapselKollagen-, aber auch elastischen Fasern, das mit den Portalkanälen in Verbindung steht und zahlreiche Lymphgefäße enthält.

MERKE

Die Leber ist das zentrale Stoffwechselorgan. Zu ihren Funktionen zählen u. a. Gallebildung, Entgiftung und Ausscheidung von endo- und exogenen toxischen Substanzen, Bildung von Proteinen und Lipoproteinen des Blutplasmas, Speicherung und Freisetzung von Glukose. Die Leber wird von der Leberpfortader und der A. hepatica propria mit Blut versorgt.

Bauplan, Baueinheiten
Die Leber (Abb. 10.76, Abb. 10.77) kann in verschiedene Baueinheiten eingeteilt werden. Neben der Einteilung in Zentralvenenläppchen gibt es 2 weitere Gliederungsmöglichkeiten (Abb. 10.79aLeber:Bauplan):
  • ZentralvenenläppchenLeberazinus

  • Portalvenenläppchen

Die 3 Gliederungsmöglichkeiten schließen sich nicht aus, sondern ergänzen sich, speziell in funktioneller Hinsicht. In diesem Text wird das Zentralvenenläppchen zugrunde gelegt, weil aus morphologischer Sicht besonders gut damit gearbeitet werden kann.
Zentralvenenläppchen
AufbauDie Leber enthält ca. 1–1,5 Millionen Zentralvenenläppchen (= Zentralvenenläppchen\bklassische Leber:AufbauLeberläppchen, Abb. 10.77, Abb. 10.79a). Ein Läppchen ist ein 0,7–2 mm großer, etwas länglicher Körper mit wenig zugespitzten Enden – bei allerdings insgesamt variabler Gestalt. Die Läppchen sind eng ineinander verschachtelt und beim Menschen nur unvollständig durch Bindegewebe voneinander getrennt (Abb. 10.77), im Gegensatz zu den Läppchen der Schweineleber (Abb. 10.78). In den histologischen Präparaten sind die Läppchen unterschiedlich angeschnitten, im Schema sind sie sechseckig (Abb. 10.79a). Beim Menschen werden mitunter wegen des vielfach engen geweblichen Zusammenhangs benachbarter Läppchen traubenförmige sog. Sammelläppchen unterschieden, deren Zentralvenen gemeinsam in eine Sammelvene einmünden.
BestandteileWesentliche Bestandteile des Zentralvenenläppchens sind:
  • Leberepithelzellen (Parenchym)

  • vaskuläre Elemente

  • Bindegewebe

  • Gallenkanälchen

Im Läppchen gibt es keine Lymphgefäße, aber der Ursprung der Leberlymphe liegt im Disse-Raum.
ParenchymDas klassische Leberläppchen enthält radiär angeordnete Platten aus Leber:ParenchymLeberepithelzellen (Hepatozyten), die die spezifischen Leberfunktionen erfüllen und somit das Leberparenchym Hepatozytrepräsentieren (Abb. 10.79b). Die Platten sind eine Zellschicht dick, anastomosieren und bauen komplexe dreidimensionale Gebilde auf. Jeder Hepatozyt grenzt mit 2 Seiten an die Sinusoide (weitlumige Blutkapillaren), sodass Sinusoide und Leberzellplatten parallel verlaufen (Abb. 10.79d). Über Poren in den Platten können benachbarte Sinusoide kommunizieren. Aus didaktischen Gründen, vor allem, um die Gallenkanälchen und den Gallefluss einsichtig darzustellen, werden die Leberzellplatten mitunter als doppelte Zellreihe gezeichnet. Am Rande eines Läppchens bilden die Hepatozyten – zumindest dort, wo das Läppchen an Bindegewebe der Periportalfelder grenzt – eine geschlossene Zellschicht (Grenzplatte = Lamina hepatica limitans, mit einer Basallamina), durch die die zahlreichen Blutgefäße in das Läppchen eindringen.
Vaskuläre ElementeIn dem Zwickel, in dem im histologischen Präparat 3 Leberläppchen aneinandergrenzen, ist ein sog. Periportalfeld (= Portalfeld, Abb. 10.77, Abb. 10.79b, Abb. 10.80) ausgebildet. In Periportalfelddiesem finden sich Anschnitte von kleineren Verzweigungen der Leberarterie und der Pfortader (A. interlobularis und V. interlobularis, Abb. 10.80). Außerdem kommen im Periportalfeld Anschnitte durch kleine Gallengänge (Ductus interlobulares) und Lymphgefäße vor. Die beiden Blutgefäße versorgen benachbarte Leberläppchen, indem sie beide vom Periportalfeld aus Seitenäste (terminale Venolen und Arteriolen) in den schmalen Raum zwischen 2 aneinandergrenzende Läppchen abgeben (Abb. 10.79b). Von diesen terminalen Seitenästen gehen zahlreiche kurze, kleine Zweige rechtwinklig ab und treten in ein Läppchen ein (Abb. 10.79b). Diese kurzen Endästchen der Pfortader und der Leberarterie verschmelzen schon in der Peripherie der Läppchen miteinander, sodass das Läppchen von Mischblut durchströmt wird, dessen Sauerstoffgehalt in der Läppchenperipherie höher ist als im Läppchenzentrum. In den Läppchen fließt das Blut in weitlumigen Kapillaren (Sinusoiden), die im Prinzip radiär und parallel zu den Leberzellbalken auf die im Zentrum Sinusoid:Leberliegende Zentralvene zulaufen (Abb. 10.77, Abb. 10.79b). Die Zentralvene ist morphologisch ein wichtiges, leicht zu erkennendes Merkmal der klassischen Leberläppchen (Zentralvenenläppchen). Aus der Zentralvene fließt das Blut letztlich zu den 2 oder 3 Lebervenen und in die untere Hohlvene.
Dreidimensional gesehen bildet das Periportalfeld den Portalkanal, in dem sich – innerhalb der Leber – immer die Glisson-Trias (Äste von Pfortader, Leberarterie und Gallengängen) befindet.
BindegewebeDas Bindegewebe bildet beim Menschen eine sehr zarte und über weite Strecken Leber:Bindegewebeunvollständige oder fehlende Begrenzung der Läppchen, ist aber in den Periportalfeldern gut ausgebildet. Spärliche Bindegewebsfasern (retikuläre Fasern, v. a. Typ-III-Kollagen) finden sich in dem schmalen Bindegewebsraum zwischen Leberzellen und Sinusoiden (Disse-Raum, Abb. 10.79c, Abb. 10.81). Im Periportalfeld dominiert Kollagen vom Disse-RaumTyp I.
GallengängeDas Gallengangsystem entspringt im Läppchen und leitet die Galle von zentral Leber:Gallengängenach peripher. Die Galle fließt also – der Richtung des Blutes entgegengesetzt – aus dem Läppchen heraus. In den Läppchen bilden die Gallenwege feine Kanälchen (Gallenkanälchen, Gallenkapillaren, Gallencanaliculi) zwischen den Leberzellen (Abb. 10.82, Abb. 10.83). Es sind besonders ausgestaltete feine Interzellulärlücken, die kein eigenes Epithel besitzen (Abb. 10.83). Die Gallenkanälchen erhalten erst in der äußersten Peripherie der Läppchen ein eigenes flaches GallenkanälchenEpithel (Hering-Kanäle, Abb. 10.79b) und werden dann rasch zu kleinen interlobulären Hering-Kanälchen\bGallengängen mit kubischem Epithel, wie sie in den Periportalfeldern zu sehen sind (Abb. 10.80). Die Gallenkanälchen bilden ein komplexes, vielfach miteinander vernetztes, z. T. zickzackförmig verlaufendes System zwischen den Leberzellen. Das Erscheinungsbild dieser Kanälchen ist dynamisch veränderlich, sie können z. B. lokal ballonartig aufgetrieben oder ganz schlank erscheinen. Für diese Veränderungen sind kontraktile Filamente unter den Gallenkanälchen im peripheren Zytoplasma der Hepatozyten verantwortlich. Die Hering-Kanäle sind oft nur schwer zu erkennen, an ihrem Aufbau können sich unmittelbar am Rande der Läppchen z. T. sogar Leberepithelzellen beteiligen. In ihrem z. T. abgeflachten Epithel kommen Stammzellen vor, die beim Ersatz von Leberzellen behilflich sind.
AltersveränderungenDas histologische Erscheinungsbild der Leber älterer Menschen (ab ca. 60 Leber:AltersveränderungJahren) verändert sich: Die Hepatozyten sind unterschiedlich groß, ihre Kerne sind von Hepatozyt:Altersveränderungunterschiedlicher und unregelmäßiger Gestalt, im Zytoplasma ist vermehrt Lipofuszin zu finden, das Kollagen in den Periportalfeldern nimmt zu und die Arterien im Periportalfeld besitzen oft verdickte Wände.

MERKE

Baueinheiten der Leber sind die ca. 1–2 mm großen Zentralvenenläppchen. Im Läppchen finden sich radiär auf die Zentralvene zulaufende epitheliale Leberzellplatten, zwischen denen weitlumige Kapillaren (Sinusoide) Blut von der Läppchenperipherie zur Zentralvene leiten.

Leberazinus
Dem Leberazinus gehören Teile zweier benachbarter klassischer Läppchen an (Abb. 10.79a). Seine zentrale Achse wird von terminalen Arteriolen und Venolen der interlobulären Vene und Arterie gebildet. Beide terminalen Gefäße verlaufen gemeinsam zwischen 2 klassischen Läppchen (Abb. 10.79b). Von diesen Gefäßen gehen rechtwinklig links und rechts terminale Gefäßzweige ab, die dann in die klassischen Läppchen eindringen. In der Achse verlaufen auch ein kleinerer Gallengang, Lymphgefäße und vegetative Nerven. Der Azinus hat im Anschnitt eine rhombische Gestalt. Seine spitzen Enden werden jeweils durch die Zentralvene in den benachbarten Läppchen markiert. Im Azinus werden 3 Zonen unterschieden, die durch unterschiedlichen Sauerstoffgehalt im Blut und andere funktionelle Parameter gekennzeichnet sind:
  • Zone 1: spindelförmige Zone im Zentrum des Azinus (Azinus:Leberrelativ hoherLeberazinus Nährstoff- und Sauerstoffgehalt)

  • Zone 2: intermediäre Zone (weniger Sauerstoff und Nährstoffe als Zone 1)

  • Zone 3: periphere Zone (Sauerstoffgehalt entspricht dem Blut einer Vene, wenig Nährstoffe, schon viele Metaboliten im Blut, besonders anfällig für Schädigungen)

In Zone 3 erfolgt auch der wesentliche Anteil der Entgiftung von Alkohol und Drogen. Die Zone 1 entspricht der Peripherie, die Zone 3 dem Zentrum der Zentralvenenläppchen.
Portalvenenläppchen
Beim Portalvenenläppchen (Abb. 10.79a) steht das Periportalfeld im Zentrum. Dem Periportalfeld gehören Anteile von 3 klassischen Läppchen an. Die äußere Grenze ist durch eine Linie mit 3 Ecken, die jeweils in einer Zentralvene liegen, markiert. Funktionell steht im Portalvenenläppchen das Gallengangsystem und somit der exokrine Drüsencharakter im Vordergrund. Das Konzept der Portalvenenläppchen ist nur noch selten gebräuchlich.
Periportalfeld
Das speziell pathophysiologisch wichtige PortalvenenläppchenPeriportalfeld besteht aus lockerem Bindegewebe, in das die A. interlobularis und V. interlobularis, ein kleiner Gallengang und ein Lymphgefäß sowie kleine sympathische und parasympathische Nerven eingebettet sind (Abb. 10.80). Als Variante können z. B. 2 Aa. interlobulares und 2 Gallengänge vorkommen:
  • Das Bindegewebe des Periportalfeldes enthält überwiegend PeriportalfeldKollagen vom Typ I. Bindegewebe:PeriportalfeldKollagen:Typ IFreie Zellen sind vereinzelt zu finden, beim Gesunden jedoch keine Granulozyten.

  • Die V. interlobularis (ein Ast der Pfortader) ist der bei Weitem größte Gefäßabschnitt im Vena:interlobularisPeriportalfeld. Das Lumen ist im Präparat oft dicht mit Erythrozyten gefüllt. Die Gefäßwand ist dünn, und vereinzelt sind in ihr schmale glatte Muskelzellen zu erkennen.

  • Die A. interlobularis (ein Ast derArteria:interlobularis A. hepatica propria) ist eine relativ kleine Arterie oder auch nur eine Arteriole und besitzt meistens 2–3 Schichten glatter Muskelzellen in ihrer Wand. An Verzweigungen wurden epitheloide Muskelzellen beschrieben, die wahrscheinlich an der Regulation des arteriellen Blutstroms beteiligt sind.

  • Die Lymphgefäße sind nur von dünnem Endothel begrenzt und enthalten keine ErythrozytenLymphgefäß:Periportalfeld.

  • Die kleinen interlobulären Gallengänge besitzen ein kubisches bis niedrig prismatisches Epithel (Abb. 10.80Gallengang:interlobulärer). Sie haben keine Muskulatur in ihrer Wand und sind von einem Blutkapillarnetz umsponnen.

Die 3 auffälligsten Strukturen des Periportalfeldes – Interlobularvene und -arterie sowie interlobulärer Gallengang – werden als Glisson-Trias bezeichnet (Francis Glisson, 1597–1677, Gallengang:Glisson-TriasArzt in London).

MERKE

Zwischen 3 Läppchen befindet sich ein Bindegewebsraum (Periportalfeld) mit einem kleinen Ast der Pfortader (V. interlobularis), einem Ast der Leberarterie (A. interlobularis), einem kleinen Gallengang und einem Lymphgefäß. Vene, Arterie und Gallengang bilden die Glisson-Trias.

Hepatozyten
Die schon Glisson-Triaserwähnten Leberzellplatten der gesunden Erwachsenen sind eine Zellschicht dick und bestehen aus den Leberepithelzellen, den Hepatozyten (Abb. 10.81, Abb. 10.84, Abb. 10.85). Bei Kleinkindern (bis zu 5 Jahren) sind die Zellplatten z. T. 2 Zellreihen dick. Was im histologischen Schnitt wie ein Balken aussieht, ist bei Betrachtung der dreidimensionalen Struktur ein Schnitt durch eine Platte (Abb. 10.84), an die von beiden Seiten die Sinusoide grenzen.
Aufbau
Die polygonalen Hepatozyten haben einen Durchmesser von ca. Hepatozyt\b25 μm und sind polar gebaut. Sie besitzen einen schmalen Gallepol, der an das Gallenkanälchen grenzt, und einen breiten Blutpol, der basal an ein Sinusoid grenzt und hier sogar Mikrovilli bildet (Abb. 10.79c). Ihr rundlicher, heller Zellkern liegt im Zentrum der Zelle (Abb. 10.86).
ZellkernEr ist unterschiedlich groß und oft diploid oder tetraploid. In Zellkern:Hepatozytunterschiedlicher Häufigkeit kommen 2 endomitotisch entstandene Kerne in einer Zelle vor. Besonders große Kerne sind oktoploid (manchmal über 30 % der Zellen), besonders bei älteren Menschen.
ZytoplasmaDas Zytoplasma ist in Zytoplasma:Hepatozytden Hepatozyten reich entwickelt, was ihre zahlreichen Stoffwechselfunktionen widerspiegelt, es enthält:
  • Stapel des rauen ER, anastomosiert oft mit dem glatten ER

  • freie Ribosomen

  • in unterschiedlicher Menge glattes ER, das dreidimensionale Netzwerke anastomosierender Tubuli bildet und in den Zellen im Läppchenzentrum besonders umfangreich werden kann

  • zahlreiche längliche oder ovale Mitochondrien (ihre Zahl beträgt 800–1.000 pro Zelle)

  • einen umfangreichen Golgi-Apparat, der aus bis zu 50 Einzelfeldern bestehen kann

  • Lysosomen inkl. Lipofuszingranula, liegen v. a. am Gallepol

  • Peroxisomen

  • sekretorische Vesikel

  • viele Endozytosevesikel, darunter Vesikel mit Lipoproteinkomplexen

  • unterschiedlich große Felder mit α-Glykogen-Partikeln

  • einzelne Lipidtropfen

  • ein gut entwickeltes Zytoskelett

Die Menge an Glykogen zeigt tageszeitliche Schwankungen und hängt auch von der Ernährungsweise ab. Glykogen kann auch intranukleär auftreten und zeigt sich dann im H. E.-Präparat in Form von Vakuolen. Solche Kernvakuolen sind bei Diabetikern regelmäßig zu finden. Dem lysosomalen System sind auch Lipofuszingranula (Abb. 10.81, Abb. 10.83) zuzuzählen, die eine bräunliche Lipofuszingranula:HepatozytEigenfarbe besitzen. Sie sind auf zellulärer Ebene im Gallepol konzentriert. In Hinsicht auf das ganze Läppchen sind sie zentral am häufigsten.
GallepolDer Gallepol entspricht morphologisch dem Apex der Gallepol, HepatozytLeberzelle und nimmt ca. 15 %Hepatozyt:Gallepol der Zellmembran ein. Er trägt Mikrovilli und sezerniert die Galle in die extrazellulären, ca. 1 μm weiten Gallenkanälchen, die sich zwischen benachbarten Leberzellen befinden (Abb. 10.83, Abb. 10.84). In der Membran des Gallepols sind ungewöhnlich viele transportierende Proteine enthalten, darunter auch Aquaporine und ATP-abhängige ABC-Transporter (ABC = ATP-bindende Cassette), die zunächst Aquaporin:Hepatozytwasserlöslich gemachte ABC-Transporter:Hepatozytkörpereigene Abbauprodukte, Fremdstoffe (auch Medikamente) und Schadstoffe ausscheiden (Biotransformation). Am Gallepol finden sich typische Zellkontakte, die an der Begrenzung der Gallekanälchen beteiligt sind: Zonulae occludentes, Zonulae adhaerentes und Desmosomen und weiter in der Tiefe auch ausgedehnte Nexus. Die Zonulae occludentes verhindern den Rückfluss der Galle in die Sinusoide. In der Nähe der apikalen Membran finden sich Mikrotubuli und ein System aus Aktin- und Myosinfilamenten (Abb. 10.79c), die offensichtlich ein Motor für die Fortbewegung der Galle in den Gallenkanälchen sind. Der Knollenblätterpilz (Amanita phalloides) produziert ein Gift (Amanitatoxin, ein Octapeptid), das Knollenblätterpilzwohl primär das kontraktile System der Hepatozyten inaktiviert und zu massiven Leberzellnekrosen führt. 10 mg davon sind bereits tödlich.
BlutpolAuch der Blutpol der Hepatozyten trägt viele Mikrovilli, die Hepatozyt:Blutpolsich oft auch an Blutpol, Hepatozytder Lateralmembran finden. Obwohl dieser Pol der morphologischen Basis entspricht, bildet er beim Menschen und manchen Säugetieren keine Basallamina. Der intensive Austausch zwischen Hepatozyten und Blut findet in beiden Richtungen statt und wird durch folgende morphologische Gegebenheiten gefördert:
  • Oberflächenvergrößerung der basolateralen Zellmembran, die insgesamt ca. 85–90 % der Zelloberfläche bildet, durch Mikrovilli

  • Fehlen einer Basallamina der Hepatozyten

  • sehr schmaler Bindegewebsraum zwischen Hepatozyten und den Sinusoiden mit nur wenigen retikulären Fasern

  • weite Poren im Endothel der Sinusoide (ohne Diaphragmen)

  • Fehlen einer Basallamina unter dem Endothel

Funktionen der Hepatozyten
Leberzellen leben relativ lange (mindestens 150 Tage) und teilen sich nur relativ selten mitotisch. Die Hepatozyten sind an den meisten Stoffwechselreaktionen beteiligt und haben wesentliche Funktionen für die gesamte Homöostase. Leberversagen ist nicht mit dem Leben vereinbar.
EntgiftungDie Leberzellen spielen z. B. eine wichtige Rolle bei der Hepatozyt:FunktionenEntgiftung vieler endo- und exogener Substanzen. Dabei führen sie zahlreiche Umwandlungs- und Konjugationsreaktionen durch mit dem Ziel, die auszuscheidenden Stoffe wasserlöslich zu machen (Biotransformation). Bei der Desaminierung von Aminosäuren entsteht die giftige Biotransformation, HepatozytSubstanz Ammoniak, den die Hepatozyten zu Harnstoff umwandeln. Dieser ist weniger toxisch und wird leicht über die Nieren Harnstoff:Entgiftungausgeschieden. Auch Steroidhormone und Alkohol werden in den Leberzellen metabolisiert. Ebenso werden Drogen (z. B. Heroin) oder bestimmte Medikamente (z. B. Barbiturate) in der Leberzelle abgebaut, insbesondere im glatten ER. Dieses ist bei chronischem Missbrauch vermehrt.
GalleproduktionDie Gallebildung beginnt morgens am Rande der Läppchen, hatGalleproduktion, Hepatozyt mittags ein Hepatozyt:GalleproduktionMaximum und geht dann nachmittags zurück; der Rückgang beginnt im Zentrum. Galle enthält Gallensäuren, Cholesterin, Lezithin, Phospholipide, Bilirubin u. a. Ihr wichtigster Cholesterin:GalleBestandteil sind die Gallensäuren, die ca. Phospholipide:Galle80 % der Trockenmasse der Galle ausmachen. Primäre Gallensäuren Gallensäure:Gallewerden von den Leberzellen im glatten ER aus Cholesterin gebildet; Gallensäure:Bildungsekundäre Gallensäuren entstehen aus primären durch bakterielle Enzyme im Kolon. In der Leber werden täglich ca. 500 mg Gallensäuren gebildet, die entweder mit Taurin oder Glyzin konjugiert werden. ATP-abhängige sog. ABC-Transporter (s. o.), z. B. BSEP = Glyzin:Gallensäuren„bile salt export pump“, transportieren die ABC-Transporter:Gallensäurenkonjugierten Gallensäuren durch die apikale Membran. Gallensäuren fördern u. a. den Gallefluss (Wasser folgt osmotisch über Aquaporine), bilden Mizellen in der Gallenblase mit Cholesterin und Phospholipiden, wodurch die beiden letztgenannten Stoffe löslich werden, und verbessern die Fettverdauung und -resorption.
Konjugation des BilirubinsBilirubin ist das potenziell toxische Endprodukt des Häm-Abbaus. Es wird unkonjugiertBilirubin, Konjugation und an Albumin gebunden im Blut in die Leber transportiert. Es dringt in den Disse-Raum ein Albumin:Konjugationund bindet an die basale Membran der Hepatozyten. Hier wird es vom Albumin getrennt und über einen Transporter in die Zelle aufgenommen. Im Zytoplasma wird Bilirubin mit Glukuronsäure konjugiert. Es wird dann als Bilirubin-Monoglukuronid oder -Diglukuronid aktiv und ATP-abhängig über die apikale Zellmembran in die Gallenkanälchen transportiert. Das Membranprotein für diesen Transport ist ein MDR („multi drug resistance-associated protein 2"). MDR-Proteine gehören zu den weitverbreiteten ABC-Transportern, die 2 ATPase-Domänen (= ATP-bindende „Cassetten", s. o.) besitzen und schon bei Bakterien vorkommen. MDR-Proteine können auch konjugierte Schadstoffe und Medikamente zur Ausscheidung in die Galle transportieren – was bei Medikamenten unerwünscht sein kann, da sie dann ihre Wirkung kaum erzielen können. MDR-Proteine können sogar Medikamente für die Krebstherapie unmodifiziert wieder aus der Leberzelle herausbefördern. An Glukuronsäure gekoppelt, können auch Steroidhormone über die Galle ausgeschieden werden.
GlukosestoffwechselHepatozyten können aus dem Pfortaderblut Glukose aufnehmen und sie Glukosestoffwechsel, Hepatozytbei Bedarf Hepatozyt:Glukosestoffwechselwieder in den Blutstrom abgeben. In der Leberzelle wird Glukose zu Glukose-6-Phosphat phosphoryliert. Aus dieser Form kann rasch das energiereiche ATP synthetisiert oder unter dem Einfluss von Insulin als Glykogen gespeichert werden (Abb. 10.87). Glukose-6-Phosphat kann auch in einigen Stoffwechselschritten (über Pyruvat und Azetyl-CoA) zur Speicherform der Triazylglyzerine (Triglyzeride) umgebaut werden. Leberzellen bauen auch aus bestimmten Aminosäuren oder aus Glyzerin Glukose auf (Glukoneogenese). Der Abbau des Glykogens und die Abgabe der Glukose ins Blut werden vom Glukagon stimuliert.
LipidstoffwechselDie Leber spielt außerdem eine zentrale Rolle im Lipidstoffwechsel, HepatozytLipidstoffwechsel. Sie Hepatozyt:Lipidstoffwechselsynthetisiert z. B. Fettsäuren, verestert sie und gibt sie in Form von VLDL (Very-low-Density-Lipoproteine) ins Blut ab. Ebenso ist die Leber Hauptsyntheseort des Cholesterins.
ProteinsyntheseLeberzellen synthetisieren zahlreiche Serumproteine. Beispiele sind Protein:Synthese, HepatozytAlbumin, Hepatozyt:ProteinsyntheseGerinnungsproteine, Globuline und hormonale Faktoren, z. B. Angiotensinogen, ein Vorläufermolekül des Angiotensins II, und Somatomedine. Sie können auch IgA aufnehmen und zusammen mit der sekretorischen Komponente, die sie selbst synthetisieren, in die Galle abgeben.
RegenerationDie Leber besitzt ausgeprägte Regenerationsfähigkeit, der verschiedene Regeneration:Leberzelluläre Mechanismen zugrunde liegen:
  • Die Hepatozyten selbst sind in der Lage, durch mitotische Neubildung kleinere und mittlere Hepatozyt:RegenerationSchädigungen zu reparieren.

  • Im Epithel der Hering-Kanäle befinden sich Stammzellen, die sich zu Vorläuferzellen entwickeln können, die Ovalzellen genannt werden. Diese beginnen nach schweren Schädigungen zu proliferieren und können sich insbesondere zu Hepatozyten und Gallenwegsepithelzellen differenzieren.

  • Regeneration kann auch von Stammzellen im Knochenmark ausgehen.

MERKE

Die Leberepithelzellen (Hepatozyten) erfüllen alle wesentlichen Leberfunktionen. Sie sind polar gebaut und besitzen einen apikalen Gallepol und einen basalen Blutpol. Zwischen den Gallepolen zweier benachbarter Leberzellen befindet sich das Gallenkanälchen, das die von den Leberzellen gebildete Galle aufnimmt und den kleinen Gallengängen außerhalb der Läppchen zuführt.

Sinusoide
Die ca. 0,5–0,6 mm langen Sinusoide sind weitlumige (ca. 15 μm weite) Kapillaren, die das Blut von der Peripherie ins Zentrum der Läppchen leiten.
SinusoidendothelDie Wand der Sinusoide wird von Leber:Sinusoidedünnen Endothelzellen Sinusoid:Leber\bSinusoid:Endothelgebildet, deren ZytoplasmaEndothel:Sinusoid von Feldern mit unterschiedlich großen offenen Poren (Siebplatten, Abb. 10.88) durchsetzt wird. Besonders große Poren haben einen Durchmesser von bis zu 1 μm. An der Architektur der Poren und Porenfelder ist das Zytoskelett beteiligt. Dort, wo Poren fehlen, finden sich zahlreiche Transportvesikel. Die Basallamina fehlt. Die Sinusoidendothelien sind insgesamt außerordentlich durchlässig, lediglich die Blutzellen werden zurückgehalten.
Kupffer-ZellenKupffer-Zellen (Karl v. Kupffer, Histologe, Entwicklungsbiologe, 1829–1902) liegen dem Kupffer-Zelle\bEndothel auf, durchsetzen es aber mit einzelnen Fortsätzen (Abb. 10.84). Ein Teil der Fortsätze erstreckt sich weit in das Lumen der Sinusoide, z. T. bis zur gegenüberliegenden Wand. Sie sind reich an Lysosomen und phagozytieren intensiv Partikel und Mikroorganismen, die über das Blut in das Leberläppchen gelangen (Abb. 10.79c). Die Kupffer-Zellen bilden die größte Gruppe fixierter Makrophagen im Körper. Im Histologiekurs werden oft Kupffer-Zellen gezeigt, die Makrophagen:Kupffer-Zellenschwarze Tuschepartikel aus dem Blutstrom eines Versuchstieres aufgenommen haben und daher gut zu erkennen sind (Abb. 10.89). Die Kupffer-Zellen sind in erheblichem Maße am Abbau gealterter Erythrozyten beteiligt, eine Funktion, die beim Verlust der Milz noch intensiviert wird. Bei Belastung durch Fremdstoffe nimmt ihre Zahl im Läppchen zu.

MERKE

Dem Endothel der Sinusoide liegen luminal die Kupffer-Zellen an, Makrophagen, die alte Erythrozyten und partikuläre Substanzen aus dem Blut aufnehmen und abbauen.

Disse-Raum
Der Disse-Raum (Joseph Disse, Histologe, 1852–1912) ist ein schmaler Bindegewebsraum zwischen den Leberzellplatten und den Sinusoiden, der ein zartes Stützgerüst im Läppchen aufbaut, Blutplasma enthält und vor allem dem Stoffaustausch dient. Lichtmikroskopisch ist er im H. E.-Präparat kaum zu erkennen, werden aber seine locker verteilten retikulären Fasern (Typ-III-Kollagen) spezifisch angefärbt, wird er gut sichtbar (Abb. 10.79c, Abb. 10.81, Abb. 10.88). Der Disse-Raum steht mit einer dünnen Bindegewebsmanschette der Zentralvene und dem Bindegewebe der Läppchengrenzen und des Periportalfeldes in Verbindung.
LympheDer Disse-Raum ist das Quellgebiet der Lymphe Disse-Raumin der Leber:Disse-RaumLeberLymphe:Leber, die besonders Leber:Lympheproteinreich ist und ca. 15–20 % des gesamten Volumens der Lymphe ausmacht. Lymphgefäße finden sich erst außerhalb der Läppchen, v. a. im Periportalfeld und im Bereich der Leberkapsel. Lymphozyten können durch Endothelporen in den Disse-Raum eindringen. Von hier wandern sie ins Periportalfeld, wo sie in die Lymphkapillaren gelangen können. Insbesondere bei Virushepatitis B findet man massiv Lymphozyten im Disse-Raum.
Hepatische SternzelleIm Disse-Raum kommt normalerweise ein Zelltyp vor, der unterschiedlich Sternzelle:hepatischebezeichnet wird: hepatische Sternzelle, perisinusoidale Zelle, Fettspeicherzelle, Ito-Zelle. Dieser Zelltyp repräsentiert spezielle Fibroblasten und kann unterschiedliche Ito-ZelleFunktionen erfüllen. Das morphologischeFibroblast:hepatische Sternzelle Erscheinungsbild ist daher variabel. Oft ist die Zelle abgerundet, in ihrem Zytoplasma kommen Vitamin-A-haltige Lipidtropfen vor (Abb. 10.79c, Abb. 10.90). Die Zelle produziert das spärliche Bindegewebe des Disse-Raums. Unter pathologischen Umständen („aktiviert") wandelt sie sich zu einer myofibroblastenähnlichen, fortsatzreichen Zelle um, die kaum Lipidtropfen enthält, aber intensiv Proteoglykane und Kollagenfibrillen bildet. Diese Substanzen füllen dann weitgehend den Disse-Raum aus und behindern den Stoffaustausch. Eine solche Aktivierung findet im Rahmen mancher Lebererkrankungen statt, die mit einer Fibrose und Zirrhose einhergehen, z. B. bei chronischer Alkoholintoxikation. Unter pathologischen Bedingungen wandeln sich die hepatischen Sternzellen – oder ein Teil von ihnen – vermutlich sogar in aktive Stammzellen für Blutzellen um.

MERKE

Zwischen dem Endothel der Sinusoide und dem Blutpol der Leberzellen findet sich der Disse-Raum, der v. a. dem Stoffaustausch zwischen Blut und Leberzelle dient.

Klinik

Die Leber kann auf ungewöhnlich vielfältige Art und Weise erkranken, wobei oft die normale histologische Struktur in typischen Mustern verändert ist. Die besondere Gefäßarchitektur in der Leber ist für die Erklärung vieler Schädigungsmuster ausschlaggebend.

Schädigungen bei Vergiftungen

Im Rahmen von Vergiftungen können folgende hepatische Veränderungen auftreten:
  • Zelluntergänge (Nekrosen), die sich je nach Toxin entweder mehr am Läppchenrand oder überwiegend im Läppchenzentrum finden.

  • LeberzellverfettungLeberzellverfettung, die durch Einlagerung kleiner oder großer Fetttropfen gekennzeichnet ist. Große Fetttropfen sind z. B. für die alkoholische Fettleber typisch (Abb. 10.91).

  • Galle:AbflussstörungAbflussstörung der Galle in den Gallenkanälchen (Cholestase). In diesen treten sog. Gallenthromben auf, deren Entstehung auf verschiedene Gifte oder Medikamente (z. B. orale Kontrazeptiva) zurückgehen kann.

  • Veränderungen, die durch Medikamente oder z. B. Anästhetika (Halothan) hervorgerufen werden. Diese ähneln in ihren histologischen Veränderungen denen der Virushepatitis.

Alkoholische Lebererkrankung

Die alkoholische Lebererkrankung verläuft über Jahre, bei Frauen schneller als bei Männern, in 3 Stadien. Zuerst entsteht eine Fettleber, es folgen alkoholische Hepatitis und Leberzirrhose:
  • Die FettleberFettleber ist durch eine Fetteinlagerung in den Hepatozyten gekennzeichnet (Abb. 10.91). Sie ist reversibel.

  • Bei der alkoholischen Hepatitis, alkoholischeHepatitis (Degeneration, Neutrophileninfiltration, beginnende Fibrose) kommt es zu Zelluntergängen, ballonierten Zellen und einem Infiltrat von Neutrophilen und Lymphozyten. Geschädigte Leberzellen können intrazytoplasmatische Einschlüsse (Mallory-Mallory-KörperKörper) enthalten, die sich aus Ansammlungen intermediärer Intermediärfilament:Mallory-KörperFilament, intermediäres:Mallory-KörperFilamente aufbauen. Um die Zentralvenen, in den Periportalfeldern und den Disse-Räumen kommt es häufig zu erheblicher Ablagerung von Kollagen, wobei das typische Typ-III-Kollagen mehr und mehr von Typ-I-Kollagen ersetzt wird.

  • Eine LeberzirrhoseLeberzirrhose kann nicht nur durch chronischen Alkoholmissbrauch, sondern u. a. auch durch eine chronische Virushepatitis entstehen. Sie ist durch ausgedehnte Bildung von Typ-I-KollagenKollagen:Typ I in den Disse-Disse-Raum:LeberzirrhoseRäumen und im Periportalfeld:LeberzirrhosePeriportalfeld, durch Zerstörung der Läppchenstruktur und der Gefäßarchitektur und durch Entstehung knotenförmiger Areale regenerierender Leberepithelzellen gekennzeichnet (Abb. 10.92). Die hepatischen SternzellenSternzelle:hepatische in den Disse-Räumen wandeln sich in Myofibroblasten um und produzieren das Typ-I-Kollagen und Proteoglykane. In den Knoten kommt es immer wieder zu Regenerationsprozessen, aber insgesamt überwiegt die Zerstörung. Das vermehrte kollagene Bindegewebe behindert zunehmend die Durchblutung des Organs (Pfortaderstauung), was schwerwiegende Konsequenzen für den ganzen Organismus hat. Mit fortschreitender Zerstörung der Hepatozyten und zunehmender Kollagenbildung schrumpft die Lebergröße, und das Organ wird hart und knotig.

Galle, Gallenwege, Gallenblase

Galle
Produktionsstätte der Galle sind die Leberepithelzellen (Hepatozyten). Täglich werden ca. 500–600 ml Galle gebildet. Galle enthält Wasser (82 %), Gallensäuren (12 %), Lezithin und andere Lebererkrankung:VergiftungenLebererkrankung:alkoholischeAlkohol:LebererkrankungGalle\bPhospholipide (4 %) und nicht verestertes Galle:BestandteileCholesterin (0,7 %). Weitere Bestandteile sind konjugiertes Bilirubin, Proteine, Elektrolyte undBilirubin:konjugiertes Muzine. Auch Cholesterin:Galle\bSteroidhormone und manche Medikamente werden über die Galle ausgeschieden. Die Galle wird über die Gallenkanälchen der Leberläppchen und das intrahepatische System der Gallengänge abgeführt. Intrahepatisch ist die Galle eine isotone Flüssigkeit. In der Gallenblase werden ihr insbesondere anorganische Anionen und Wasser entzogen, sie wird konzentrierter und hyperton.
Die Gallensäuren spielen u. a. (Kap. 10.2.4) eine wesentliche Rolle bei der Mizellenbildung im Rahmen der Fettresorption. Gallensäure\bIm Ileum werden die Gallensäuren – im Symport mit Natrium – wieder resorbiert, nachdem die Lipide aus den Mizellen entlassen und von den Enterozyten aufgenommen wurden. Die Gallensäuren werden dann der Leber wieder zugeführt und erneut (6–10-mal täglich) über die Galle ausgeschieden (enterohepatischer Kreislauf).
Gallenwege
GalleflussGalle wird in der Leber mehr oder weniger Kreislauf, enterohepatischerkontinuierlich gebildet. Sie fließt innerhalb der Zentralvenenläppchen in den Gallekanälchen und erreicht über die Hering-Kanäle (= Hering-Kanälchen = Schaltstücke = Zwischenstücke = Ductuli biliferi, Abb. 10.79b) die Gallenwege\bintrahepatischen Gallengänge, die Hering-Kanälchenvor allem durch die Ductus Ductulus:biliferinterlobulares repräsentiert sind (Abb. 10.76, Abb. 10.79b). Das Epithel der Hering-Kanäle enthält Stammzellen (s. o.: Regeneration). Aus den intrahepatischen gehen die extrahepatischen Gallengänge hervor. Diese bestehen anfangs aus linkem und rechtem Ductus hepaticus, die sich zum Ductus hepaticus communis vereinigen. Von diesem zweigt der Ductus cysticus ab, der zur Ductus:hepaticusGallenblase führt. Unterhalb der Abzweigung wird der Gallengang Ductus choledochus genannt.Ductus:cysticus Er mündet (meistens gemeinsam mit dem Hauptpankreasgang) an Gallengang:Galleflussder Papilla duodeni major (= Ductus:choledochusPapilla Vateri) in das Duodenum. Die Papille enthält zirkulär angeordnete Muskulatur, den Papilla:duodeni majorSphincter Oddi. Wenn keine Nahrung aufgenommen wird, Papille:Papilla Vateriist der Sphincter Oddi fest verschlossen. In dieser Zeit wird die Galle Sphinkter:Oddiin der Gallenblase gespeichert. Bei Nahrungsaufnahme hingegen wird das Hormon Cholezystokinin freigesetzt, was zur Kontraktion der Gallenblase, Fluss der Galle in Richtung Duodenum und Lockerung des Sphincter Oddi führt.

MERKE

Intralobulär = Gallekanälchen, interlobulär = Ductus interlobulares.

Epithel und WandaufbauWährend die Gallekanälchen nicht von einem eigenen Epithel ausgekleidet sind, Epithel:Gallenwegeenthalten die Hering-Kanäle bereits Wandbau:Gallenwegeein flaches Epithel, und die interlobulären Gallengänge sind von kubischem bis prismatischem Epithel ausgekleidet. Diese Zellen sind durch typische Zellkontakte verbunden; sie sezernieren Bikarbonat und Wasser in die Galle. Die extrahepatischen Gallengänge besitzen ein einschichtiges hochprismatisches Epithel, das wie das Epithel der Gallenblase zur Wasser- und Elektrolytresorption sowie zur Schleimsekretion befähigt ist. Unter dem Epithel finden sich vereinzelte glatte Muskelzellen, straffes kollagenes Bindegewebe, ein gut ausgebildetes System elastischer Fasern und, mehrheitlich im Bereich des Ductus choledochus, auch kleine tubuloalveoläre muköse Drüsen.
Gallenblase
Die Gallenblase (Vesica biliaris) ist ein Speicherorgan für Galle. Die Galle wird hier vor allem Gallenblasezwischen den Mahlzeiten gespeichert. Sie wird Vesica:biliarishier durch energieabhängige Resorption von Anionen (Chlorid, Bikarbonat) und Wasser konzentriert. Die Gallenblase fasst normalerweise ca. 30 ml Galle, ihre Wand (Abb. 10.93) lässt sich in 3 Schichten gliedern (von innen nach außen):
Tunica mucosa
Die Mukosa besteht aus dem Oberflächenepithel und der Lamina propria. Sie bildet ein komplexes System anastomosierender Falten, die je nach Dehnungszustand der Wand ein unterschiedliches Bild bieten. In der kontrahierten Blase sind sie dicht gepackt und verlaufen weitgehend parallel, in der gedehnten Blase bilden sie ein netzartiges System breiter und schmaler niedriger Falten, dabei können auch kleine Rezessus entstehen. Das Bild der Falten ist daher im Schnittpräparat sehr variabel. Öfter findet man verzweigte Falten und sog. Schleimhautbrücken, die die Spitzen benachbarter Falten verbinden. Das überbrückte, eingeschlossene Lumen kommuniziert außerhalb der Schnittebene mit dem Hauptlumen der Gallenblase.Tunica:mucosa
OberflächenepithelDas Oberflächenepithel (Abb. 10.94) ist Schleimhaut:Gallenblaseeinschichtig hochprismatisch (Mukosa:Gallenblase20–Oberflächenepithel:Gallenblase25 μm hoch) und Gallenblase:Oberflächenepithelbesteht im Wesentlichen aus einem Zelltyp, den Hauptzellen. Becherzellen fehlen, vereinzelt kommen enteroendokrine Zellen, vor allem vom geschlossenen Typ, vor. BeiHauptzelle:Gallenblase manchen Säugetieren kommen im Gallenblasenhals und im Ductus cysticus Bürstenzellen (Kap. 10.2.4) vor.
Funktion der HauptzellenDie Hauptfunktion der Hauptzellen ist die Bürstenzelle:GallenblaseKonzentrierung (Eindickung) der isotonen Lebergalle durch Wasserentzug, außerdem werden die meisten anorganischen Anionen, Chlorid und Bikarbonat entzogen. Der aktive Epitheltransport hängt auch in der Gallenblase von der Na+-K+-ATPase in der basalen Zellmembran ab. Der Motor der Galleeindickung ist die Resorption von NaCl, die durch parallel arbeitende Na+-H+- und Cl-HCO3-Antiporter in der apikalen Membran erfolgt. Wasser folgt dem entstehenden osmotischen Gradienten. Die Hauptzellen sind auch sekretorisch aktiv. Apikal sind Sekretionsgranula nachweisbar, die Schleime enthalten, welche einen apikalen Schutzfilm gegen die aggressiven Gallenkomponenten bilden.
Morphologie der HauptzellenDie Hauptzellen tragen Mikrovilli, die im Vergleich mit denen des Dünndarms lockerer stehen und auch kürzer sind. Die Zellen sind über gut entwickelte junktionale Komplexe (mit Zonulae occludentes) verbunden. Oberhalb des Kerns besitzen sie zahlreiche Mitochondrien und einen umfangreichen Golgi-Apparat. In der unteren Hälfte des Epithels sind die Zellen durch einen zunehmend breiter werdenden Interzellulärraum getrennt, was besonders deutlich im Zustand der aktiven Wasserresorption aus der Galle ist. Die Membran der Epithelzellen bildet im Bereich des erweiterten Interzellulärspalts zahlreiche Falten aus. Der Zellkern ist längs oval und liegt in der unteren Zellhälfte.
DrüsenIm Hals der Gallenblase kommen einfache tubuloalveoläre Drüsen vor, die Muzine bilden. Ihre Gallenblase:Drüsenrundlichen Kerne liegen basal. In Drüse:Gallenblasechronisch entzündeten Gallenblasen können in der ganzen Schleimhaut metaplastische Epithelbezirke (ähneln den Foveolae des Magens oder dem Dünndarmepithel) auftreten. Bei entzündlich veränderten, aber auch in normalen Gallenblasen können Schleimhauteinstülpungen mit normalem Oberflächenepithel bis in die Muskulatur und in das Bindegewebe der Serosa vordringen (Rokitansky-Aschoff-Sinus).
Tunica muscularis
Diese kräftige Schicht glatter Muskulatur entspricht wohl der Rokitansky-Aschoff-SinusTunica muscularis des Darmrohrs. Die Bündel der Muskulatur bilden ein Scherengitter spiralig verlaufender Muskelzüge; innen bildet die Muskelschicht auch längs verlaufende Bündel. Man findet im Schnitt längs, quer und schräg angeschnittene Muskelbündel, zwischen denen recht breite Bindegewebssepten mit Kollagen und elastischen Fasern vorkommen. In diesem Netz der Muskulatur sind die einzelnen Bündel so angeordnet, dass sich die Wand des birnenförmigen Organs optimal kontrahieren und verkleinern kann. Am Hals der Gallenblase ist der Steigungswinkel der Muskelspiralen niedrig, im Fundus nimmt die Steighöhe zu. Die Kontraktion der Muskulatur wird durch CholezystokininTunica:muscularis und Azetylcholin (Parasympathikus) ausgelöst. Sie führt zur Austreibung Muskularis:Gallenblaseder Cholezystokinin:Gallesekretioneingedickten Galle.
Tunica serosa und Tunica adventitia
Die der Bauchhöhle zugewandte Seite der Gallenblase ist von einer Serosa bedeckt. Sie besteht aus Peritonealepithel und subepithelialem, z. T. relativ dichtem Bindegewebe mit Kollagen und vielen elastischen Fasern, Blut- und Lymphgefäßen sowie vegetativen Nerven. Dort, wo die Gallenblase mit der Leber verwachsen ist, ist die Tunica serosa durch eine Tunica adventitia ersetzt.Azetylcholin:GallesekretionTunica:serosaTunica:adventitia

MERKE

Die Gallenblase ist ein Speicherorgan für die Galle und dickt die hepatische Galle durch Wasserentzug ein. Die Wand der Gallenblase besteht aus Mukosa, Muskularis und Serosa oder Adventitia. Die Mukosa bildet ein Relief netzartig verbundener, unterschiedlich hoher Falten.

Klinik

Gallensteine sind eine häufige Erkrankung in der westlichen Welt. Die meisten Steine bestehen aus Cholesterinmonohydrat (zu ca. 70 %), Kalziumsalzen, Gallensäuren, Gallenpigmenten, Proteinen, Fettsäuren und Phospholipiden. Sog. Pigmentsteine sind seltener und bestehen vor allem aus Kalziumbilirubinat. Galle mit hohem Cholesteringehalt führt bevorzugt zur Steinbildung. Fettsucht und entsprechende Fehlernährung, aber auch zahlreiche andere Faktoren können die Steinbildung begünstigen, darunter übertrieben rasche Gewichtsreduktion und auch Östrogene. Die Steine verursachen eine Entzündung der Gallenblase und die Obstruktion des Galleabflusses in den Gallenwegen, was oft mit akuten starken (kolikartigen) Schmerzen einhergeht. Bei den über 40-Jährigen haben Frauen viel öfter Gallensteine als Männer, die Steine bleiben nicht selten symptomlos.

Bauchspeicheldrüse

W. Kummer, U. Welsch

Zur Orientierung

Pankreas\bDas Pankreas ist eine exo- und endokrine Drüse. Den endokrinen Teil repräsentieren die Langerhans-Inseln. Der exokrine Teil bildet vor allem Verdauungsenzyme sowie Bikarbonat. Die exokrinen Drüsen bestehen aus dicht gepackten azinären serösen Endstücken und einem histologisch wenig differenzierten Gangsystem, das mit Schaltstücken beginnt. Die Azini besitzen keine Myoepithelzellen. Die ersten Zellen der Schaltstücke sind ins Lumen der Azini vorgestülpte, sog. zentroazinäre Zellen (diagnostisch wichtig).

Bauplan

DieSerosa:Gallenblase GallensteineAdventitia:GallenblaseBauchspeicheldrüse (Pankreas) ist eine sekundär Bauchspeicheldrüse\t \"siehe Pankreasretroperitoneal gelegene große Drüse im Oberbauch. Sie ist 14–18 cm lang und erstreckt sich zwischenDrüse:Pankreas Duodenum und Milz. Die Bauchspeicheldrüse hat exokrine und endokrine Funktionen. Als exokrine Drüse bildet sie täglich 1.500–3.000 ml isoosmotische, alkalische (pH > 8) Flüssigkeit und ca. 20 Verdauungsenzyme (Abb. 10.95). Der Pankreassaft wird über ein Gangsystem in das Duodenum geleitet. Als endokrine Drüse erfüllt sie wesentliche Aufgaben im Kohlenhydrat-, Fett- und auch Proteinstoffwechsel.
AusführungsgängeDer ca. 2 mm dicke Hauptausführungsgang, der Ductus pancreaticus, läuft längs Pankreas:Ausführungsgängedurch das Organ. Ausführungsgang:PankreasSein größter Teil (und auch der größte Teil des Pankreas) entsteht aus der Ductus:pancreaticusdorsalen Pankreasanlage. Die Ausmündung an der Papilla duodeni major wird aber vom Gang der ventralen Pankreasanlage gebildet (aus dem sich auch der untere Teil des Papilla:duodeni majorPankreaskopfes entwickelt). Der mündungsnahe Abschnitt des Gangs der dorsalen Anlage kann sich zurückbilden, bleibt aber in ca. 60 % der Fälle als dünnerer Ductus pancreaticus accessorius erhalten und mündet dann an der Papilla duodeni minor.
LäppchenDas Gewebe der Bauchspeicheldrüse ist in dicht gepackte Läppchen gegliedert, die durch Bindegewebe getrennt sind (Pankreas:LäppchenAbb. 10.96). Die Gliederung in Läppchen erlaubt Verschiebungen des Pankreasgewebes bei unterschiedlichen Füllungszuständen des Magens oder bei Bewegungen von Magen und Darm. In den Läppchen ist das Bindegewebe nur spärlich entwickelt. Lediglich die größeren Gänge sind von einer kräftigen stützenden Bindgewebsschicht umgeben. Regelmäßig treten einzelne Vater-Pacini-Körperchen auf. Das Pankreas wird von einer dünnen Kapsel bedeckt, der vorn eine Serosa aufliegt.

Endokrines Pankreas

Die Langerhans-Inseln (Inselorgan) entsprechen dem endokrinen Anteil des Pankreas. Sie wurden Pankreas:endokrines1869 vom 20-Langerhans-Inseljährigen Paul Langerhans im Rahmen seiner Inselorganmedizinischen Doktorarbeit beschrieben. Ihre endokrine Funktion wurde 1886 von Minkowski und Mehring entdeckt.
Aufbau
Die Langerhans-Inseln sind meist scharf begrenzte kleine, im Durchmesser oft 50–280 μm (im posteroinferioren Pankreaskopf vereinzelt bis an die 500 μm) messende Zellansammlungen, die aus 2.000–3.000 endokrinen Zellen verschiedenen Typs zusammengesetzt sind. Vereinzelt gibt es „diffuse“ Inseln aus langen gewundenen Zellsträngen. Speziell in solchen Inseln können die B-Zellen sehr groß und ihre Kerne polyploid sein. Die Zahl der Inseln liegt vermutlich bei 1–2 Millionen, sie machen beim Erwachsenen ca. 1–3 % der Masse des Pankreasgewebes aus, beim Neugeborenen ca. 10 %. Die Langerhans-Inseln sind im Schwanzanteil des Pankreas häufiger als im Kopfbereich. Die Inseln liegen meistens in einem Pankreasläppchen (Abb. 10.97).
Zelltypen der Langerhans-Inseln
Es lassen sich 4 endokrine Inselzelltypen mit jeweils eigenem Hormon unterscheiden: A-, B-, D- und PP-Zellen (Tab. 10.7). Diese sind in den Langerhans-Inseln des Menschen nicht ganz konstant angeordnet, meist sind jedoch A-Zellen peripher und B-Zellen zentral konzentriert.
Lichtmikroskopisch sind sich die Zellen der Langerhans-Insel relativ ähnlich (Abb. 10.97). Langerhans-Insel:ZelltypenImmunhistochemisch lassen sich die unterschiedlichen Zelltypen deutlich herausstellen (Abb. 10.98, Abb. 10.99). Im EM-Präparat zeigen sie unterschiedliche Granula (Abb. 10.100, Abb. 10.101):
  • A-Zellen: Sie sind größer als die B-Zellen und leicht azidophil. Ihre Granula sind im EM-Präparat rund, mit homogenem A-Zelledichtem Inhalt, der von der Granulummembran durch einen kennzeichnenden helleren Ring getrennt ist (Abb. 10.100c, d). Glukagon tritt mit einem Begleitprotein, dem Chromogranin A, auf; mit Antikörpern gegen dieses Protein lassen sich die A-Glukagon:A-ZelleZellen immunhistochemisch nachweisen (Abb. 10.98). Beim Menschen benutzen die A-Zellen zusätzlich Azetylcholin.

  • B-Zellen: Die B-Zellen bleiben im H. E.-Präparat blass (Abb. 10.97), lassen sich aber mit Aldehydfuchsin oder (wie die B-Zelleanderen Inselzellen) immunhistochemisch selektiv darstellen (Abb. 10.99). Im Elektronenmikroskop enthalten sie typische Sekretionsgranula mit unregelmäßig gestaltetem kristallinem Zentrum (Abb. 10.100a, b).

  • D-Zellen: Die Granula der D-Zellen sind relativ groß, oft leicht oval und von mittlerer Elektronendichte (Abb. 10.101).

  • D-Zelle PP-Zellen: Die seltenen PP-Zellen finden sich v. a. im Pankreaskopf. Ihre Sekretionsgranula sind klein, rundlich und PP-Zelleelektronendicht.

Zwischen den verschiedenen Inselzellen finden sich Nexus und Desmosomen. Cholinerge und noradrenerge Nervenfasern sind in den Inseln des Menschen im Gegensatz zu anderen Spezies (z. B. Maus) sehr spärlich und innervieren vorwiegend die Blutgefäße. Bei manchen Säugern enthalten die Inseln regelmäßig Perikarya vegetativer Neurone.
Hormone
Die wichtigsten Hormone der Langerhans-Inseln (Tab. 10.7) sind Insulin und Glukagon. Beide stehen in Beziehung zum Kohlenhydratstoffwechsel.
InsulinInsulin wird in den B-Zellen synthetisiert (Abb. 10.102) und Hormon:Langerhans-Inselnpulsatil Langerhans-Insel:Hormonefreigesetzt. Dies geschieht Insulinetwa alle 10 Minuten in B-Zelle:Insulinkleinen Mengen und alle 80–150 Minuten mit größerer Amplitude, Mahlzeiten lösen eine massive Freisetzung von Insulin aus. Glukose stimuliert die Insulinsekretion, indem sie durch den insulinunabhängigen GLUT-2-Glukosetransporter in die B-Zelle transportiert wird. Dort wird sie phosphoryliert und weiteren Stoffwechselschritten unterzogen, die schließlich dazu führen, dass in den Mitochondrien ATP gebildet wird. ATP hemmt die Aktivität des ATP-sensitiven Kaliumkanals. Die Hemmung dieses komplexen Kanals führt zur Membrandepolarisierung, was zur Öffnung spannungsabhängiger Kalziumkanäle führt. Das einströmende Kalzium bewirkt die Sekretion des Insulins (Abb. 10.102). Ein Mangel an Insulin, wie beim Diabetes mellitus, führt dazu, dass weniger Glukosetransporter gebildet und in die Plasmamembran eingebaut werden und Glukose nicht mehr in ausreichender Menge in die Zelle transportiert werden kann.
Im Blut hat Insulin eine Halbwertszeit von nur 6–8 min, was auf eine hohe Syntheserate in den B-Zellen hinweist. In die Zielzellen wird Insulin durch den insulinabhängigen Glukosetransporter GLUT-4 transportiert (Abb. 3.2.58).
Interaktionen zwischen den InselzellenInsulin, Glukagon und Somatostatin beeinflussen sich in den Inseln gegenseitig. Somatostatin hemmt die Freisetzung von Insulin und Glukagon (und auch von Somatostatin selbst). Insulin hemmt die Somatostatin:InselzellenAbgabe von Glukagon, Insulin:Inselzellenund Glukagon sowie Azetylcholin aus Glukagon:Inselzellenden B-Zellen fördern die Freisetzung von Insulin. Die Insulinabgabe wird durch Fasern des N. vagus Azetylcholin:Inselzellengefördert und durch sympathische Fasern gehemmt, wobei diese Wirkungen beim Menschen wahrscheinlich zum großen Teil indirekt, z. B. über Regulation der Blutversorgung, vermittelt werden. Die Glukagonfreisetzung wird dagegen über adrenerge β-Rezeptoren gefördert.
Gefäßversorgung
Die Inseln sind reich vaskularisiert. Die Inselgefäße sind sinusoidale (weitlumige) fenestrierte kapilläreKapillare:fenestrierte Gefäße. Ein bis Endothel:fenestriertesdrei afferente Gefäße (Inselarteriolen) versorgen eine Langerhans-Insel:GefäßversorgungInsel. Diese Gefäße können sich schon in der Inselperipherie oder erst im Inselzentrum in Kapillaren aufspalten, sodass die Inselzellen von der Oberfläche oder aus der Tiefe der Insel versorgt werden. Es ist bisher nicht klar, ob die allgemeine Regel auch beim Menschen zutrifft, dass zuerst die A- und D-Zellen und dann erst die B-Zellen mit Blut versorgt werden. Von den peripheren Kapillaren gehen zahlreiche abführende Gefäße aus, die sog. insuloazinären Portalgefäße, die in das Kapillarnetz der Azinuszellen des exokrinen Pankreas einmünden. Damit wird Portalgefäß, insuloazinäresden Azini hormonreiches Blut zugeführt, wodurch vermutlich die Sekretion der Azinuszellen beeinflusst wird. Insulin kann z. B. bei kohlenhydratreicher Nahrung das Amylase-Gen in den Azinuszellen aktivieren. Das venöse Blut des Pankreas fließt in die V. portae und somit zunächst in die Leber. Die Pfortader hat daher immer einen höheren Gehalt an Inselhormonen als andere Gefäßabschnitte.

Klinik

Eine der häufigsten Krankheiten des Menschen (speziell in Wohlstandsgesellschaften in aller Welt) ist der Diabetes mellitus (Zuckerkrankheit). Klinisch macht sich dies durch erhöhte Blutzuckerspiegel (Hyperglykämie) und in schweren Fällen auch durch Zucker im Urin (Glukosurie) bemerkbar. Die Krankheit ist vor allem durch Insulinmangel und verminderte Insulinwirkung gekennzeichnet. Sekundäre Komplikationen ergeben sich aus atherosklerotischen Veränderungen der Wände kleiner und großer Arterien in verschiedenen Organen, welche zu Perfusionsstörungen und damit zu Funktionsausfällen führen. Oft sind Retina, Nervensystem mit peripheren Nerven, Nieren und untere Extremitäten betroffen.

Patienten mit Typ-1-Diabetes (juvenilem Diabetes) benötigen primär extern zugeführtes Insulin. Ihre B-Zellen sind durch Autoimmunprozesse zerstört (Abb. 10.103). Bei Patienten mit Typ-2-Diabetes (Altersdiabetes) sind die B-Zellen z. T. „erschöpft“ oder es kann Insulinresistenz vorliegen. Bei vielen Patienten ist diese Form des Diabetes mit Adipositas korreliert. Diese Patientengruppe wird zuerst diätetisch und dann medikamentös behandelt. Insulinspritzen können bei fortgeschrittener Krankheit erforderlich werden.

MERKE

Die Langerhans-Inseln kommen im Pankreas in einer Zahl von 1–2 Millionen vor. Sie sind aus 4 verschiedenen endokrinen Zelltypen und einem dichten Kapillarnetz aufgebaut. Die B-Zellen (70 % der Inselzellen) bilden Insulin, die A-Zellen (20 % der Inselzellen) Glukagon, die D-Zellen (10 % der Inselzellen) Somatostatin und die PP-Zellen (nur 1–2 % der Inselzellen, nur im unteren Pankreaskopf) das pankreatische Polypeptid.

Exokrines Pankreas

Aufbau
Das exokrine Pankreas ist eineDiabetes:mellitusTyp-1-Diabetes ZuckerkrankheitTyp-2-DiabetesB-Zelle:Typ-1-DiabetesAltersdiabetesrein seröseB-Zelle:Typ-2-Diabetes Drüse, die aus meist azinösen Endstücken (meist einfach Azini genannt) und einem umfangreichen Gangsystem besteht.
EndstückeDie Endstücke (= Azini) haben variable Gestalt, oft sind Azinus:serösersie azinös, z. T. kurz-Pankreas:exokrinestubulös, z. T. sind Endstück:PankreasZwischenformen zu beobachten oder eine eigentümliche einseitige Anordnung der sekretorischen Zellen an einem Schaltstück. Die Azini sind aus typischen proteinsezernierenden Drüsenzellen (großer, aktiver Kern, reich an rauem ER, großer supranukleärer Golgi-Apparat, apikale Sekretionsgranula, Abb. 10.104, Abb. 10.105, Abb. 10.106) aufgebaut. Im Innern der Granula herrscht ein saurer pH-Wert, was die für die Zelle potenziell gefährlichen Verdauungsenzyme inaktiviert. Die einzelne Drüsenepithelzelle vermag zwar alle der ca. 20 Verdauungsenzyme des Pankreas zu bilden, sie kann aber je nach Bedarf die Menge der einzelnen Enzyme variieren. Bei zuckerreicher Nahrung gibt sie z. B. vorwiegend Amylase ab. Myoepithelzellen kommen in den Azini nicht vor. Kennzeichnend für das exokrine Pankreas ist, dass sich Zellen der Schaltstücke in das Lumen der Azini vorstülpen (zentroazinäre Zellen, Abb. 10.105, Abb. 10.107a). Diese intraazinären Schaltstückzellen haben ein auffallend helles Zelle:zentroazinäreZytoplasma und sind daran leicht zu erkennen. Sie haben unregelmäßige Gestalt Schaltstückzelle, Pankreasund sind untereinander und mit den sekretorischen Zellen über Zellkontakte verknüpft. Das Sekret der Drüsenzellen wird z. T. in kanälchenförmige Extrazellulärräume zwischen den Azinuszellen („Sekretkapillaren") abgegeben und erreicht das Lumen der Azini zwischen den Fortsätzen der zentroazinären Zellen.
GangsystemDas Gangsystem beginnt mit einem recht langen System von zunehmend größer werdenden Schaltstücken (Abb. 10.107b), Pankreas:Gangsystementsprechend der ausgeprägten Bikarbonatsekretion, die im Duodenum zur Neutralisierung der Magensäure dient. Die für Kopfspeicheldrüsen typischen Streifenstücke fehlen, da Na+ nicht rückresorbiert wird und das Sekret isoosmotisch bleibt. Die Schaltstücke münden in kleine intralobuläre Gänge mit kubischem Epithel ein, die ähnliche funktionelle Eigenschaften wie Schaltstücke haben. Die größeren interlobulären Gänge besitzen prismatisches Epithel und bilden Schleime. In den kleinen Pankreasgängen sind zeitlebens Stammzellen vorhanden. In der Wand der großen Gänge befinden sich kleine schleimbildende Drüsen.

MERKE

Baueinheiten des exokrinen Pankreas sind seröse Azini und ein Gangsystem mit verzweigten, langen Schaltstücken und zunehmend größer werdenden intra- und interlobulären Ganganteilen. Streifenstücke fehlen. Die Azini sind durch helle zentroazinäre Zellen gekennzeichnet, die in das Azinuslumen vorgedrungenen Zellen der Schaltstücke entsprechen.

Funktion
EnzymsekretionDie Azini stehen unter neuronalem und vor allem hormonalem Einfluss. Sie sezernieren amylolytische (Amylase), lipolytische (Lipase, Phospholipase A, Cholesterinesterase), nukleinsäurespaltende (Ribonuklease, Desoxyribonuklease) und mehrere proteolytische (eiweißspaltende) Enzyme. Zu Letzteren gehören Endopeptidasen (Trypsin, Chymotrypsin) sowie Exopeptidasen (Carboxypeptidasen, Aminopeptidasen und Elastase). Das Sekret enthält auch Kallikreine. Alle Pankreasenzyme haben Verdauungsfunktionen und besitzen ihr pH-Optimum im alkalischen Bereich. Trypsin, Chymotrypsin und Carboxypeptidasen werden als noch inaktive Proteine sezerniert. Außerdem wird ein Proteaseinhibitor abgegeben, der verhindert, dass die genannten proteolytischen Enzyme im Pankreas aktiviert werden, was die Selbstverdauung des Pankreas verhindert. Andere Enzyme wie Lipase, Amylase und Phospholipase werden als aktive Enzyme sezerniert.
CholezystokininPankreas:exokrinesDas Hormon Cholezystokinin (CCK) stimuliert die Bildung der Pankreasenzyme (und auch die Abgabe der Cholezystokinin:PankreasGallenflüssigkeit aus der Gallenblase, Abb. 10.95). Dieses Hormon wird in endokrinen I-Zellen in Duodenum und Jejunum produziert und unter dem Einfluss langkettiger Fettsäuren, essenzieller Aminosäuren und auch Magensäure im Dünndarm freigesetzt.
IonensekretionEine weitere wichtige Funktion des exokrinen Pankreas ist die Abgabe eines wasser- und bikarbonatreichen Pankreas:Ionensekretionalkalischen Pankreassaftes zur Neutralisierung des sauren Magenbreis. Die Bikarbonat- und Wassersekretion erfolgt durch das ausgeprägte Schaltstück- und intralobulare Gangsystem unter Beteiligung des CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator) (Abb. 10.108).
SekretinSekretin, ein Hormon der S-Zellen des Dünndarms, CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator):Pankreasdessen Freisetzung durch Magensäure stimuliert wird, fördert den Einbau von Sekretin:PankreasAquaporin 1 in die Zellmembran der Schaltstücke und kleineren Gänge (Abb. 10.95). Insulin unterstützt Sekretin und Cholezystokinin.
Andere RegulatorenAzetylcholin und VIP üben einen wichtigen Einfluss auf die Freisetzung der pankreatischen Azetylcholin:PankreasVerdauungsenzyme aus.VIP (vasoaktives intestinales Peptid):Pankreas Auch die Gallensäuren stimulieren die Pankreassekretion. Verschiedene Neuropeptide (z. B. Somatostatin, pankreatisches Polypeptid und Glukagon) hemmen das exokrine Pankreas.

Klinik

Relativ häufige Erkrankungen des Pankreas sind akute und chronische Pankreatitis. Bei der sehr schmerzhaften und gefährlichen akuten Pankreatitis werden Pankreasenzyme noch in der Drüse, u. U. sogar in den Azinuszellen selbst, aktiviert und beginnen, das Pankreasgewebe zu verdauen (Autodigestionstheorie). Diverse Ursachen sind für diese Erkrankung möglich: Alkohol, Gallensteine, Virusinfektionen, bestimmte Medikamente u. v. a. Diagnostisch wichtig ist der Nachweis erhöhter Lipase- und Pankreasamylase-Werte im Blut.

Eine chronische Pankreatitis verläuft variabel und kann bei weitgehender, langsam verlaufender Zerstörung des Pankreasgewebes zu Malabsorptionssyndromen führen, die sich aber erst bei Zerstörung von ca. 90 % des Pankreasgewebes klinisch bemerkbar machen. Chronischer Alkoholmissbrauch ist eine häufige Ursache für chronische Pankreatitis. Weitere Ursachen, die nicht ganz selten sind, sind die zystische Fibrose (Punktmutation im CFTR-Gen) und das Pancreas divisum. Beim Pancreas divisum verbinden sich dorsale und ventrale Pankreasanlagen nicht oder nur sehr unvollkommen. Das Pankreassekret fließt dann hauptsächlich über die akzessorische Pankreaspapille ins Duodenum. Der Gang des ventralen Pankreas bleibt dagegen klein. Das gefährliche Pankreaskarzinom entsteht in über 90 % der Fälle aus Gangepithelzellen.

Lernhinweise zu Kapitel 10 ▸ im Anhang

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