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Oropharyngeale Phase:oropharyngeale\"\iPhase. a Zurückschieben des Bolus. b Verschluss des Nasopharynx. c Zurückklappen der Epiglottis und Verschluss der Trachea. d Transport des Bolus durch den oberen Ösophagussphinkter.
[14.1]

Ösophageale Schlucken:ösophageale Phase\"\iPhase des Schluckens. Intraluminale Druckmessungen (linker Bildteil) bei primärer PeristaltikPeristaltik:primäre. An beiden Sphinkteren ist zu beobachten, dass der Tonus nach Beginn des Schluckens zunächst reflektorisch abnimmt und dann (nach Passage des Bolus) deutlich zunimmt. a Orales Drittel mit quergestreifterMuskulatur:quergestreifte, somatomotorisch innervierter Muskulatur. b Mittleres Drittel mit gemischt quergestreifter und glatter Muskulatur und überwiegend autonomer Innervierung. c Kaudales Drittel mit glatter MuskulaturMuskulatur:glatte und autonomer Innervierung.
[14.2]

Retropulsion, Magen\"\iMagen:Retropulsion\"\iRetropulsion bei der Magenentleerung. a Die peristaltische Kontraktionswelle presst bei noch geöffnetem Pylorus den Chymus im Antrum zusammen. b Eine Portion Chymus (ca. 10 ml) tritt ins Duodenum über. c Der Pylorus, Retropulsion\"\iPylorus schließt sich, was zur Retropulsion und damit zur Durchmischung und Zermahlung des Chymus führt.
[14.2]

Motilitätsmuster der DünndarmmuskulaturMuskulatur:Dünndarm. a Die Peristaltik entsteht durch eine aborale Relaxation und eine orale Kontraktion der zirkulären Muskulatur, während sich die Längsmuskulatur kontrahiert. Der Transport im Dünndarm verläuft, anders als im Kolon, immer in aboraler Richtung (Ausnahme: Retroperistaltik beim Erbrechen, @@Kap. 19.1.2). b Segmentationen entstehen durch minutenweise Kontraktionswellen der zirkulären Muskulatur in der Frequenz des basalen elektrischen Rhythmus. Sie bewirken eine effiziente Durchmischung des Chymus.

Speichel:Zusammensetzung\"\iZusammensetzung des Speichels. a Speichelosmolalität als Funktion der Flussrate. b Elektrolyte:Speichel\"\iElektrolytzusammensetzung als Funktion der Flussrate und im Vergleich zum Plasma. Bei stimuliertem Speichelfluss nähert sich die Osmolalität des Speichels derjenigen des Plasmas an. Der Kalium:Speichel\"\iKaliumgehalt nimmt zugunsten des Natrium:Speichel\"\iNatriumgehalts ab. Ein erhöhter Gehalt der Anionen Bikarbonat:Speichel\"\iBikarbonat und Chlorid:Speichel\"\iChlorid neutralisiert die gesteigerte Abgabe von Kationen.

Magendrüsen und ihre Sekretionsfunktion. a Fundusregion des Magenepithels. Die verschiedenen Zelltypen und ihre Lokalisation innerhalb der Magendrüsen. b Belegzelle\"\iBelegzelle im Zustand erhöhter HCl-Sekretion mit den bei der Säuresekretion beteiligten Mechanismen. Eine H+/K+-H+/K+-ATPase:Magensaftsekretion\"\iATPase treibt die Protonen in das Lumen des Canaliculus. Bikarbonat:Magensaftsekretion\"\iBikarbonat wird im Austausch mit Cl–Chlorid:Magensaftsekretion\"\i über einen Antiport-Antiport(-Carrier):Belegzelle\"\iCarrier auf der Blutseite abgegeben. K+ und Cl– gelangen über Kanalproteine in den Canaliculus. CA = Carboanhydrase:Magensaftsekretion\"\iCarboanhydrase. c Ionale Zusammensetzung des Magensafts in Abhängigkeit von der Sekretionsrate. Bei stimulierter Magensaftsekretion nimmt die Protonen:Magensaft\"\iProtonenkonzentration auf Kosten der Na+-Natrium:Magensaft\"\iKonzentration zu. Gleichzeitig erhöhen sich auch die relativen Konzentrationen von K+ und Cl–.
[14.4]



Veränderungen des Pankreassekrets in Abhängigkeit von der Sekretionsrate. a Pankreassaft:Elektrolytzusammensetzung\"\iElektrolyte:Pankreassekret\"\iElektrolytzusammensetzung. Bei erhöhter Sekretionsrate steigt die Bikarbonat-Bikarbonat:Pankreassekret\"\i auf Kosten der Chlorid:Pankreassekret\"\iChloridkonzentration. b Während eine erhöhte Sekretionsrate zum Anstieg des pH-Werts führt, bleibt die Osmolalität unverändert.
[14.2]

Zellulärer Mechanismus der Sekretion von Pankreas:Bikarbonatsekretion\"\iBikarbonatsekretion:Pankreas\"\iBauchspeicheldrüse:Bikarbonatsekretion\"\iBikarbonat in den Schaltstücken des Pankreas. Protonen treten durch einen Na+/H+-Antiport-Antiport(-Carrier):Bikarbonatsekretion Pankreas\"\iCarrier basolateral aus der Zelle aus und ermöglichen eine Aufnahme von Bikarbonat in Form von CO2 und H2O (die aus H2CO3 durch die Wirkung der Carboanhydrase entstehen). Das zellulär unter Mitwirkung einer zytosolischen Carboanhydrase:Bikarbonatsekretion\"\iCarboanhydrase gebildete Bikarbonat tritt über ein Cl–/HCO3–-Antiport-Carrier ins Lumen über. Protonen stehen wiederum zur Abgabe ins Interstitium (Blutseite) zur Verfügung. Kationen, vor allem Na+, folgen der Sekretion von Bikarbonat parazellulär, d.h. durch die Tight Junctions, und ziehen eine osmotisch entsprechende Menge Wasser nach. Die basolateral gelegene Na+/K+-ATPase hält die transmembranären Gradienten von Na+ und K+ aufrecht und liefert den Gradienten für die Funktion des Na+/H+-Antiport-Carriers. Es handelt sich somit um einen sekundär aktiven Transport von Protonen, da er durch die primär aktive Na+/K+-ATPase angetrieben wird. CA = Carboanhydrase.

Zelluläre Mechanismen der Gallebildung\"\iGallebildung. In Zelle A sind die Mechanismen der Gallebildung:gallensäureabhängige\"\igallensäureabhängigen Sekretion dargestellt. Gallensäuren:Gallebildung\"\iGallensäuren (Gs) werden über Na+-gekoppelte Transportmechanismen aus dem Disse-Raum in den Hepatozyten aufgenommen. Die Abgabe in die Gallencanaliculi erfolgt über eine erleichterte Diffusion. Die sekundär aktive Aufnahme von Gallensäuren wird durch die Na+/K+-ATPase angetrieben. Zelle B zeigt vereinfacht die Mechanismen der gallensäureunabhängigen Gallebildung:gallensäureunabhängige\"\iGallebildung. Protonen werden über einen Na+/H+-Antiport-Antiport(-Carrier):Gallebildung\"\iCarrier zur Blutseite hin (in den Disse-Raum) abgegeben. Unter Mitwirkung von Carboanhydrase:Gallebildung\"\iCarboanhydrase (CA) tritt CO2 in die Zelle ein und liefert Bikarbonat und Protonen dafür. Bikarbonat tritt in den Galle-Canaliculus über. Na+ und Wasser folgen aufgrund von Osmose dieser Anionenbewegung passiv, hauptsächlich parazellulär. Die Na+/K+-ATPase ist für die Aufrechterhaltung des Na+-Gradienten verantwortlich und damit auch für die aktive Sekretion von H+ in den Disse-Raum. Dies ist die energetische Voraussetzung für die Sekretion von Bikarbonat aus dem Disse-Raum in die Canaliculi.

Mizelle:Struktur\"\iStruktur einer gemischten Mizelle. Die hydrophilen Gruppen der Moleküle sind nach außen gerichtet, hydrophobe Molekülbereiche liegen im Inneren der Mizelle.
[13.1]

Stimulations-Sekretions-Pankreaszelle, Stimulations-Sekretions-Koppelung\"\iKoppelung der azinären Pankreaszelle. VIP (vasoaktives intestinales Peptid):Pankreaszelle\"\iVIP und Sekretin regen die Adenylatcyclase über spezifische Rezeptoren an. CCK und Acetylcholin (muskarinisch) wirken ebenfalls über spezifische Rezeptoren und bewirken eine Aktivierung des Phosphoinositolsystems. Die entsprechenden Transmitter stimulieren Phosphorylierungsreaktionen und bewirken damit die Exozytose von Zymogengranula. An den Phosphorylierungsreaktionen sind die cAMP-abhängige Proteinkinase AProteinkinase:A (PKA), die Calmodulin-Proteinkinase:Calmodulin-abhängige, Pankreaszelle\"\iabhängige Proteinkinase (PKCaM) und Proteinphosphatase (PP) sowie die diacylglycerolabhängige Proteinkinase CProteinkinase:C (PKC) beteiligt.

Verdauung der Stärke, Verdauung\"\iSaccharose:Verdauung\"\iLaktose:Verdauung\"\iKohlenhydrate:Verdauung\"\iKohlenhydrate. Dargestellt sind die jeweilige Lokalisation der am Kohlenhydratabbau beteiligten Enzymsysteme, die resorbierbare Kohlenhydratform sowie deren prozentuale Verteilung (100% = aufgenommene Menge).

Verdauung der (Nahrungs-)Triglyzeride:Verdauung\"\iPhospholipide:Verdauung\"\iLipide:Verdauung\"\iFette:Verdauung\"\iCholesterinester:Verdauung\"\iLipide. Dargestellt sind die wichtigsten Abbauwege für Lipide und deren resorbierbare Formen.

Prinzipien des transepithelialen Wasser:transepithelialer Transport\"\iTransport:transepithelialer\"\iIonen:transepithelialer Transport\"\iTransports von Ionen und Wasser. Ein aktiver transzellulärer Transport:transzellulärer\"\iTransport (Zelle A) führt durch Aufbau geringer osmotischer Gradienten zu einem parazellulären Wasserfluss. Metabolische Energie wird in Form von ATP in der basolateral gelegenen Na+/K+-Na+/K+-ATPase:transepithelialer Transport\"\iATPase verbraucht. Passive Flüsse von Ionen wie der Gegenionen, die dem aktiven Na+-Transport zum Ladungsausgleich folgen, erfolgen in Form eines Cl–- oder Bikarbonattransports sowohl transzellulär (Zelle B) als auch Transport:parazellulärer\"\iparazellulär. Ihre Triebkraft ist andererseits auch der vom aktiven Soluttransport angetriebene Wasserfluss (wo weitere Solute wiederum im Solvent Drag mitgeführt werden).

Prinzip des sekundär aktiven TransportsTransport:aktiver. Na+-gekoppelter Transport von D-Glukose:aktiver Transport\"\iGlukose im Dünndarm als Beispiel eines sekundär aktiven Transports. Der zelleinwärts gerichtete elektrochemische Gradient für Na+ ist Triebkraft für die Aufnahme von Glukose aus dem Darmlumen über den Na+-Glukose-Symport-Symport-Carrier:Glukose\"\iCarrier SGLT1. Dadurch kann Glukose in der Zelle konzentriert werden („bergauf“). Glukose verlässt die Zelle durch über den Uniport-Uniport-Carrier:Glukose\"\iCarrier GLUT2 an der basolateralen Zellseite („bergab“). Die Na+/K+-ATPase gewährleistet die Aufrechterhaltung des elektrochemischen Gradienten für Na+. K+ tritt über einen basolateral gelegenen Kanal aus und verhindert damit ein osmotisches Anschwellen der Zelle.

Mechanismen der Ionenresorption:Mechanismen\"\iIonenresorption im Dünndarm:Ionenresorption\"\iDünndarm. In Zelle A sind sekundär aktive TransportmechanismenTransport:aktiver vereinfacht dargestellt. Verschiedene Na+-Substrat-Kotransportsysteme befinden sich in der apikalen Membran. Für die entsprechenden Substrate gibt es in der basolateralen Zellmembran erleichterte Diffusionssysteme für den Austritt aus der Zelle. In Zelle B ist der wichtigste Mechanismus der elektroneutralen NaCl-Resorption aufgeführt. Ein Na+/H+- und ein Cl–/HCO3–-Antiport-Antiport(-Carrier):Ionenresorption Dünndarm\"\iCarrier sind parallel angelegt und funktionell über die zytoplasmatischen Konzentrationen von Protonen und Bikarbonat gekoppelt. Die Na+/K+-Na+/K+-ATPase:sekundär aktiver Transport\"\iATPase liegt in der basolateralen Zellmembran und ist verantwortlich für die Aufrechterhaltung einer niedrigen intrazellulären Na+-Konzentration sowie einer hohen K+-Konzentration. K+ rezirkuliert teilweise über einen basolateralen Kaliumkanal.

Mechanismen der Resorption von Na+, K+ und Cl– im Chloridresorption:Kolon\"\iKolonNatrium:ResorptionKalium:Resorption. In Zelle B sind die Mechanismen der Resorption von Na+ aufgeführt. Na+ tritt über ein Kanalprotein (epithelialer NatriumkanalNatriumkanal:epithelialer, ENaC (epithelialer Natriumkanal):Kolon\"\iENaC) in die Zelle ein und wird über die Na+/K+-ATPase ins Interstitium abgegeben. Der Eintritt von Na+ depolarisiert die apikale Zellmembran und verursacht so eine gegenläufig proportionale Sekretion von K+. AldosteronAldosteron:Natriumresorption steigert die Expression von ENaC und erhöht die Aktivität der Na+/K+-ATPase. In Zelle A ist der Mechanismus aufgeführt, der bei K+-Mangelzuständen im distalen Kolon aktiviert wird. In Zelle C ist der Mechanismus für die transzelluläre Aufnahme von Cl– dargestellt. Teilweise wird Cl– parazellulär resorbiert.

Resorption von FettenFette:ResorptionLipide:Resorption und fettlöslichen VitaminenVitamine:fettlösliche im Duodenum und Jejunum. Mithilfe der Gallensäuren werden Fette in mizellärer Form an die Bürstensäume der Enterozyten herangeführt. Dort treten die Abbauprodukte der Fette in die Zelle über. Nach teilweiser Neusynthese verlassen die Fette und fettlöslichen Vitamine die Zelle an der basolateralen Seite hauptsächlich in Form von Chylomikronen.

Mechanismus der EisenresorptionEisen:Resorption. Eisen wird in seiner zweiwertigen Form durch die apikale Membran aufgenommen. Je nach Verfügbarkeit von Apotransferrin tritt es durch das Interstitium ins Blut über oder wird im Enterozyten in Form von Ferritin gespeichert und evtl. wieder ins Lumen abgegeben. Die Abgabe erfolgt im Rahmen der Zellerneuerung an den Spitzen der Villi.

Sekrete des Magen-Darm-Trakts und ihre Bildungsorte.Speicheldrüsen:SekretzusammensetzungSpeicheldrüsen:SekretzusammensetzungPankreas:SekretzusammensetzungPankreas:SekretzusammensetzungÖsophagus:SekretzusammensetzungÖsophagus:SekretzusammensetzungMagen-Darm-Trakt:SekreteMagen-Darm-Trakt:SekreteMagen:SekretzusammensetzungMagen:SekretzusammensetzungLeber:SekretzusammensetzungLeber:SekretzusammensetzungDünndarm:SekretzusammensetzungDünndarm:SekretzusammensetzungBauchspeicheldrüse:SekretzusammensetzungBauchspeicheldrüse:Sekretzusammensetzung
Zell-/Drüsensystem | Sekretzusammensetzung (wichtigste Komponenten) | |
Exokrine „Drüsensysteme“ | ||
Speicheldrüsen | Azini | Amylase, Lysozym, Immunglobuline |
Ausführungsgänge | Bikarbonat (= Hydrogenkarbonat) | |
Pankreas | Azini | Amylase, Proteasen, Lipasen |
Ausführungsgänge | Bikarbonat | |
Leber | Hepatozyten | Gallensäuren, Cholesterin (international: Cholesterol), Phospholipide, Bilirubin |
Gallengänge | Bikarbonat | |
Ösophagus | Muzine | |
Magen | Belegzellen | HCl, Intrinsic Factor |
Hauptzellen | Pepsinogen | |
Nebenzellen | Muzine | |
Dünndarm | Brunner-Drüsen | Amylase, Peptidase, Bikarbonat |
Becherzellen | Muzine | |
Kryptenepithelzellen | Elektrolyte | |
Dickdarm | Becherzellen | Muzine |
Kryptenepithelzellen | Elektrolyte |
Hydrolasen des Pankreassafts.Trypsin:Hydrolasen des PankreasPankreassaft:HydrolasenLipase:Hydrolasen des PankreasHydrolasen, PankreassaftElastase, Hydrolasen des PankreasChymotrypsin:Hydrolasen des PankreasCholesterinesterase:Hydrolasen des Pankreas<03B1>-Amylase:Hydrolasen des PankreasPhospholipase:A
Enzym | Spezifität |
proteolytische Wirkung (Eiweiß) | |
Trypsin | Endopeptidase, basische Reste |
Chymotrypsin | Endopeptidase, aromatische Reste |
Elastase | Endopeptidase, hydrophobe Reste (Elastin) |
Carboxypeptidase A | Exopeptidase, nichtbasische Reste |
Carboxypeptidase B | Exopeptidase, basische Reste |
Aminopeptidasen | Exopeptidase, Aminoende |
amylolytische Wirkung (Stärke) | |
α-Amylase | Endoglykosidase, 1,4-α-Glykosidbindungen |
nukleolytische Wirkung (Nukleinsäuren) | |
Ribonuklease | Phosphodiesterbindungen in Ribonukleinsäuren |
Desoxyribonuklease | Phosphodiesterbindungen in Desoxyribonukleinsäuren |
lipolytische Wirkung (Fett) | |
Cholesterinesterase | Cholesterinester |
Phospholipase A | Fettsäureester in Position 2 (z.B. in Lezithin) |
Lipase | Fettsäureester in Position 1 und 3 |
Zusammensetzung der Leber- und Blasengalle.pH-Wert:GalleNatrium:GalleLezithin, GalleLebergalle, ZusammensetzungKalzium:GalleKalium:GalleHydrogenkarbonat, GalleGallensäuren:GalleGalle:ZusammensetzungCholesterin:GalleChlorid:Galle
[14.1]
Bestandteil | Lebergalle (mmol/l) | Blasengalle (mmol/l) |
Na+ | 165 | 280 |
K+ | 5 | 10 |
Ca2+ | 2,5 | 12 |
Cl– | 90 | 15 |
HCO3– | 45 | 8 |
Gallensäuren | 35 | 310 |
Lezithin | 1 | 8 |
Gallenpigmente | 0,8 | 3,2 |
Cholesterin | 3 | 25 |
pH | 8,2 | 6,5 |
Biogene Amine und Neurotransmitter.Stickstoffmonoxid:enterisches NervensystemSerotonin:enterisches NervensystemPhentolamin, Magen-Darm-RegulationNO (Stickstoffmonoxid):enterisches NervensystemNoradrenalin:enterisches NervensystemMethysergid, Magen-Darm-RegulationHistamin:enterisches NervensystemHexamethonium:Magen-Darm-RegulationH2-Rezeptor-Antagonist, Magen-Darm-RegulationGlukokortikoide:Magen-Darm-RegulationAtropin:Magen-Darm-RegulationAdrenalin:enterisches NervensystemAdenosin:enterisches NervensystemAcetylcholin:enterisches Nervensystem
Transmitter | Freigesetzt aus | Durch | Agonist für | Wirkungen∗ | Antagonist |
Acetylcholin | Ganglien des ENS | Reizung präganglionärer vegetativer Neuronen | nikotinische Rezeptoren postganglionärer Neurone | S Neurotransmission im vegetativen Nervensystem | Hexamethonium |
postganglionäres Neuron des Parasympathikus | Parasympathikus | muskarinische Rezeptoren auf sekretorischen Zellen | S Sekretion des Magensafts; Sekretion von H2O und Elektrolyten im Darm | Atropin | |
muskarinische Rezeptoren der glatten Muskulatur | K fördert Motorik des Magen-Darm-Trakts | Atropin | |||
NO (Stickstoffmonoxid) | Neuronen des myenterischen Plexus | Elektrische Reizung, Bradykinin, ADP, Glutamat | Guanylatcyclase | R glatte Muskulatur | Glukokortikoide |
Noradrenalin, Adrenalin | postganglionäres Neuron des Sympathikus | Sympathikus | präsynaptische α2-Rezeptoren cholinerger Neurone | H der cholinergen Neurotransmission, dadurch H der Motorik und Sekretion | Phentolamin |
postsynaptische α1-Rezeptoren glatter Muskel- und sekretorischer Zellen | S geringe Wirkung K Sphinkteren | ||||
β-Adrenozeptoren der glatten Darmmuskulatur | R durch direkte Wirkung auf glatte Muskulatur | ||||
Speicheldrüsen | S enzymreiche, visköse Speichelsekretion | ||||
Serotonin | enterochromaffine Zellen, Neuronen des ENS | Parasympathikus | Interneuronen des ENS | S Neurotransmission im Rahmen der Peristaltik | Methysergid |
glatte Muskulatur | K Blutgefäße der Magenschleimhaut | ||||
Histamin | Mastzellen im Fundus | Gastrin (?) | H2-Rezeptoren der Belegzellen | S Säuresekretion | H2-Rezeptor-Antagonisten wie Cimetidin |
ATP, ADP, AMP, Adenosin | Neuronen des ENS | Parasympathikus | „purinerge“ Rezeptoren der Muskulatur | R glatte Muskulatur |
∗
Wirkungen: K (Kontraktion); R (Relaxation); S (Stimulation); H (Hemmung)
Intestinale Peptidhormone.VIP (vasoaktives intestinales Peptid)VIP (vasoaktives intestinales Peptid)SomatostatinSomatostatinSekretinSekretinPeptidhormone:intestinalePeptidhormone:intestinaleMotilinMotilinGRP (Gastrin Releasing Peptide)GRP (Gastrin Releasing Peptide)GIP (Gastric Inhibitory Peptide)GIP (Gastric Inhibitory Peptide)GhrelinGhrelinGastrinGastrinCholezystokininCholezystokinin
Substanz und Struktur (Aminosäurenzahl) | Sekretionsort Zellen und Organe | Regulation der Freisetzung | Zielzellen | Wirkungsweise | Wirkungen |
Sekretin(27) | S-Zellen in Duodenum und Jejunum | S pH < 4,5 im Duodenum, Oleat, Galle | Pankreasausführungsgang | endokrin | S bikarbonatreiche, wässrige Sekretion |
Gallengangepithelzelle | S bikarbonatreiche Cholerese | ||||
G-Zelle | H Gastrinsekretion | ||||
„gastric inhibitory peptide“ – GIP(42) | K-Zellen in Duodenum und Jejunum | emulgiertes Fett, Glukose im proximalen Dünndarm und Aminosäuren | Magendrüse | endokrin | H Magensaftsekretion (Teil der „Enterogastron“-Wirkung) |
B-Zelle des endokrinen Pankreas | S Insulinsekretion (identisch mit „glukose-dependent insulinotropic peptide“, GIP) | ||||
vasoaktives intestinales Polypeptid – VIP(28) | Neurone des Plexus | S cholinerg-nikotinisch | glatte Muskelzelle | neurokrin | R Sphinkteren und Gefäßmuskulatur, Erhöhung der DurchblutungH Gastrinsekretion |
Pankreas, Azinuszelle, Darmmukosa | S Elektrolytsekretion in Dünndarm und Pankreas | ||||
GastrinPP101(34)(17) | G-Zelle Antrum und Pylorus Duodenum | S Peptide, Aminosäuren (Phe, Trp), Ca2+GRP (Vagus), H pH < 3 und Somatostatin | Magendrüsen | endokrin | S Sekretion des Magensafts, trophische Wirkung auf Magenschleimhaut |
Muskulatur des Korpus | K Aktivierung der Peristaltik | ||||
D-Zelle | S Somatostatinsekretion | ||||
Cholezystokinin – CCKPP115(58)(39)(33)(8) | I-Zelle Duodenum und Jejunum | S mizellarisierte Fettsäuren > C9, Trp, Phe | azinäre Pankreaszelle | endokrin | S enzymreiche Pankreassekretion, trophische Wirkung auf Pankreas |
glatte Muskelzelle der Gallenblase | endokrin | K Entleerung der Gallenblase | |||
postganglionäre inhibitorische Neurone, Sphincter Oddi | endokrin | R Sphincter Oddi, fördert Gallefluss | |||
Muskelzellen im Antrum | K verzögerte Entleerung des Magens | ||||
ZNS | ZNS | bewirkt Sattheit, vor allem CCK-8 | |||
SomatostatinPP116(28)(14) | D-Zellen im gesamten Magen-Darm-Trakt | S Fett, Protein, im Magen | Belegzellen, Hauptzellen | parakrin | H Magensaftsekretion |
S β-adrenerge Reize | azinäre Pankreaszelle | endokrin | H Enzymsekretion | ||
H cholinergmuskarinisch | G-Zelle | parakrin | H Gastrinsekretion | ||
Motilin(22) | M-Zellen im Jejunum | S Ansäuerung im Duodenum | glatte Muskelzelle des Magen-Darm-Trakts | endokrin | K induziert myoelektrische Motorkomplexe |
„gastrin releasing peptide“PP148(27) | Duodenum, Antrum | S Vagusreizung | G-Zelle | neurokrin | S Gastrinsekretion |
Ghrelin(28) | Gr-Zellen der Magendrüsen | Magendrüsen, exokrines Pankreas | para- und endokrin | S Nahrungszufuhr, Gewichtszunahme, orektische Wirkung | |
Hypothalamus | Adenohypophyse (STH-Zellen) | ||||
Hirnstamm | Nucleus arcuatus (Neuropeptid Y) |
Abkürzungen: S (Stimulation); H (Hemmung); K (Kontraktion); R (Relaxation); PP (Prä-Prohormon), ZNS (Zentralnervensystem)
Diarrhöformen. Einteilung nach pathomechanistischen Kriterien.Leckflux-DiarrhöDiarrhö:sekretorischeDiarrhö:osmotischeDiarrhö:motilitätsbedingteDiarrhö:malabsorptiveClostridium:perfringens
Bezeichnung | Mechanismus | Ursachen |
Resorption beeinflusst | ||
osmotische Diarrhö im engeren Sinn | primär nicht resorbierbare Solute | Laktulose, Mannitol, Sorbit, SO4, PO4, Zitrat, Antazida, Moleküle, die aufgrund von Maldigestion im Lumen verbleiben, z.B. Laktose |
malabsorptive Diarrhö (= osmotische Diarrhö im weiteren Sinn) | resorptive Epithelfläche vermindert | Zöliakie, bakterielle Überwucherung |
resorptive Transporter fehlen (selten) | kongenitale Chloridorrhö, Glukose/Galaktose-Malabsorption | |
Resorption herabreguliert | siehe sekretorische Diarrhö | |
motilitätsbedingte Diarrhö | Kontaktzeit verkürzt aufgrund von Hypermotilität | Hyperthyreose, Laxanzien |
Sekretion beeinflusst | ||
sekretorische Diarrhö | Cl–-Sekretion gesteigert | Enterotoxinbildner: Choleratoxin, E.-coli-Toxin, Gallensäuren |
Leckflux-Diarrhö | Leckflux von osmotisch wirksamen Soluten ins Lumen | Colitis ulcerosa, HIV-Enteropathie, Cholera-Zonula-occludens-Toxin, Clostridium perfringens |
Transport von verschiedenen Nährstoffen und Mineralien im Dünndarm.Vitamin B12:ResorptionSulfat, ResorptionKalzium:ResorptionGallensäuren:ResorptionGalaktoseresorptionFettsäuren:Resorption, DünndarmGlukose:ResorptionAminosäuren:ResorptionVitamine:wasserlöslicheLipide:ResorptionEisen:Resorption
Transportsubstrat | Ort und relative Rate der Resorption | ||
Duodenum | Jejunum | Ileum | |
Hexosen (z.B. Glukose, Galaktose) | ++ | +++ | ++ |
Aminosäuren | ++ | +++ | ++ |
wasserlösliche Vitamine | +++ | ++ | – |
Lipide, Fettsäuren | +++ | ++ | + |
Gallensäuren | – | + | +++ |
Vitamin B12 (Cobalamin) | – | + | +++ |
Kalzium | +++ | ++ | + |
Eisen | +++ | ++ | + |
Sulfat | + | ++ | +++ |
Phosphat | +++ | ++ | + |
Magen-Darm-Trakt, Pankreas und Leber
-
14.1
Motilität529
-
14.2
Sekretion534
-
14.3
Regulation der Magen-Darm- Funktionen543
-
14.4
Verdauung548
-
14.5
Resorption551
-
14.6
Mikroorganismen im Magen-Darm- Trakt564
-
14.7
Darmimmunsystem565
-
14.8
Ausblick566
Zur Orientierung
Der Magen-Darm-Trakt dient der Aufnahme, Magen-Darm-TraktZerkleinerung, Verdauung und Resorption der Nahrung. Nur die Nahrungsaufnahme und die Defäkation sind der willkürlichen Motorik unterstellt. Alle anderen Vorgänge, also die Bewegung des Nahrungsbreis durch den Magen-Darm-Trakt, die Sekretion der Verdauungssäfte, die Verdauung und vor allem die Resorption der Nahrungsstoffe werden autonom durch neurogene, parakrine und humorale Einflüsse gesteuert. Die Epithelien des Magen-Darm-Trakts bilden eine Barriere gegen den unkontrollierten Durchtritt von Substanzen und zugleich den Ort der selektiven und geregelten Resorption und Sekretion anderer Substanzen. Jedem Segment kommt eine charakteristische Funktion zu: Im Magen wird die Nahrung desinfiziert und portionsweise abgegeben, im Dünndarm werden Nährstoffe resorbiert und im Dickdarm werden dem Darminhalt zur Vorbereitung der Ausscheidung Ionen und Wasser entzogen.
14.1
Motilität
Zur Orientierung
Die Motilität des Magen-Darm-Trakts dient der Zerkleinerung der Nahrung und dem Transport des Speisebreis (Chymus) in aboraler Richtung sowie dessen Durchmischung im Magen und Dünndarm. Kauen und der Beginn des Schluckakts unterstehen der willkürlichen Motorik, während alle weiteren Bewegungen durch das enterische Nervensystem gesteuert werden. Dieses ist dem autonomen Nervensystem samt seiner zentralen Einflüsse und einer Vielzahl neurohumoraler Faktoren unterstellt. Zwischen den Mahlzeiten besteht nur eine geringe motorische Aktivität in Form von „Hunger“-Kontraktionen im Magen und wiederkehrenden Kontraktionswellen im Dünndarm. Nach Füllung sorgen starke peristaltische Kontraktionen im Magen für die Durchmischung und Entleerung. Im Dünndarm wird der Chymus weiter durchmischt und peristaltisch dem Kolon zugeführt, wo er zum Stuhl eingedickt wird. Im Kolon sorgen sporadische Massenbewegungen für die Stuhlentleerung, welche willkürlich gesteuert wird und reflektorisch abläuft.Magen-Darm-Trakt:Motilität
14.1.1
Allgemeine Prinzipien der Motorik des Magen-Darm-Trakts
MERKE
Intrinsische Innervierung erfolgt über die Plexus myentericus und submucosus, extrinsische Innervierung über Parasympathikus und Sympathikus.
14.1.2
Nahrungsaufnahme
Kauen
Schlucken
Motorik des Ösophagus
MERKE
Peristaltik ist das am Magen-Darm-Trakt auftretende Bewegungsmuster, das aus einer sich in axialer Richtung fortpflanzenden Druckwelle besteht, der eine Erschlaffungswelle vorausgeht.
MERKE
Rauchen und Nahrungsmittel wie Fette, Kaffee und Schokolade reduzieren den Tonus des unteren Ösophagussphinkters und können somit einen Reflux begünstigen.
Klinik
Herabgesetzter SphinktertonusEin herabgesetzter Tonus des unteren Ösophagussphinkters kann zum Reflux von saurem Magensaft führen, vor dem die Ösophagusschleimhaut nicht geschützt ist. Dies bewirkt Sodbrennen und bei längerer Dauer eine Entzündung und später eine Metaplasie des Epithels, d.h. eine Umwandlung der Ösophagus- zur Magenschleimhaut (Barrett-Epithel bei Refluxösophagitis).
Erhöhter SphinktertonusEin erhöhter Tonus des unÖsophagussphinkter:untererÖsophagussphinkter:untererteren Ösophagussphinkters als Folge eines Verlusts von NOS (NO-Synthase- bzw. stickstoffmonoxidsynthase)-haltigen Neuronen im Plexus führt zur Retention von Nahrungsbrei im Ösophagus und damit zu dessen massiver Ausweitung (Achalasie oder Kardiospasmus).
14.1.3
Magen
Interdigestive Phase
Füllung
Entleerung
MERKE
Während Flüssigkeiten entsprechend dem Druckgradienten vom Magen zum Duodenum rasch entleert werden, verbleibt kalorienhaltige breiige Nahrung 1–2 Stunden und feste, fettreiche Nahrung bis zu 5 Stunden im Magen.
14.1.4
Dünndarm
Interdigestive Phase
Klinik
ErythromycinwirkungDer myoelektrische Motorkomplex wird vermutlich durch das Peptid Motilin (Tab. 14.5) ausgelöst. Die Motilinrezeptoren lassen sich auch dErythromycin, ProkinetikumMotorkomplex, myoelektrischer:Erythromycinurch das Antibiotikum Erythromycin erregen. Dieses wird daher als Motilinagonist (Prokinetikum) zur Anregung der Darmmotorik eingesetzt.
Digestive Phase
14.1.5
Kolon
Klinik
Defäkation bei QuerschnittslähmungNach Rückenmarksläsionen oberhalb des Sakralmarks ist eine reflektorische Stuhlentleerung durch Dehnung der Rektalwand möglich, nicht aber, wenn der Plexus pelvinus oder der N. pudendus, die Cauda equina oder das Sakralmark (S2–S5) verletzt sindDefäkation:QuerschnittslähmungPlexus:pelvinus, QuerschnittslähmungQuerschnittslähmung:DefäkationRückenmarksläsion:Kolon.
Klinik
ObstipationUnter Obstipation bzw. Darmträgheit versteht man eine meist subjektiv empfundene zu geringe Defäkationshäufigkeit mit Völlegefühl, Blähungen und „Mühe“ bei der Stuhlentleerung. Dabei handelt es sich häufig nur um eine harmlose Folge einer ballaststoffarmen Ernährung. Allerdings bedürfen Änderungen der Defäkationsfrequenz einer medizinischen Abklärung, da mechanische Hindernisse, aber auch Endokrinopathien zu Darmträgheit führen können.Darm:VerschlussDefäkation:ObstipationIleus:mechanischerIleus:paralytischerIleusMiserereObstipation
IleusEntlässt der Darm kein Gas und auch keinen Stuhl mehr, kann dies ein Hinweis auf eine Störung der Darmmotorik, z.B. als Folge eines Darmverschlusses (Ileus), sein. Grundsätzlich kann dieser Verschluss durch eine mechanische Enge oder Verlegung des Darmlumens verursacht werden (mechanischer Ileus) oder durch eine Darmlähmung (paralytischer Ileus). Als weiteres Symptom kann es dabei auch zum Erbrechen kommen, wobei dem Erbrochenen auch Kot beigemischt sein kann (Miserere).
ErbrechenDas Erbrechen (Emesis) ist wie das Schlucken zentral-reflektorisch gesteuert. Dieser Vorgang erfordert eine somatomotorische Koordination der Kontraktionen des Zwerchfells und der Bauchmuskulatur, den Verschluss der Trachea und des Nasopharynx (Würgen) und den Atemstillstand. Diese Vorgänge sind im @@Kap. 19.1.2 beschrieben.
14.2
Sekretion
Zur Orientierung
Sekretion:Magen-Darm-TraktVerdauung und Resorption im Magen-Darm-Trakt benötigen die Mitwirkung verschiedener Sekrete (Verdauungssäfte), die von spezialisierten Epithelzellen und von exokrinen Drüsen abgegeben werden. Die spezifische Sekretzusammensetzung – Säure (Magen), Bikarbonat (Pankreas), Hydrolasen (z.B. Pankreas) und Emulgatoren (Galle) – ermöglicht die Verdauung der Nahrung und somit deren Bereitstellung zur Resorption im Darm.
14.2.1
Allgemeine Funktion
14.2.2
Mechanismen der Sekretion
Speicheldrüsensekretion
•
Glandula Speicheldrüsenparotis (Ohrspeicheldrüse)
•
GlandulaGlandula:parotis submandibularis (OhrspeicheldrüseUnterkieferdrüse)
•
GlandulaGlandula:submandibularis sublingualis (UnterkieferdrüseUnterzungendrüse)
Magensaftsekretion
•
Hauptzellen
•
Belegzellen (Parietalzellen)
•
Nebenzellen
MERKE
Hauptzellen sezernieren Pepsinogen, Belegzellen sezernieren Salzsäure und den Intrinsic Factor, Nebenzellen und Oberflächenzellen sezernieren Schleim und Bikarbonat.
Sekretion von Säure und Intrinsic Factor (Belegzellen)
Klinik
MagengeschwürDas Magen- bzw. Duodenalgeschwür (Ulcus ventriculi bzw. duodeni) kann durch eine spezifische Hemmung der H+/K+-ATPase mit Protonenpumpenhemmern (Omeprazol oder Pantoprazol) symptomatisch behandelt werden. Als schwächer wirkende Alternative steht auch die für diese Indikation inzwischen nur noch selten verwendete spezifische Hemmung der Typ-2-Histaminrezeptoren der Belegzellen durch H2-Rezeptorenblocker wie Ranitidin oder Cimetidin sowie das anticholinerg wirkende Pirenzepin zur Verfügung.
Sekretion von Bikarbonat und Muzinen (Neben- und Oberflächenzellen)
Pepsinogensekretion (Hauptzellen)
MERKE
Pepsinogen wird im sauren Milieu in Pepsin umgewandelt. Pepsin fördert dann in der Folge autokatalytisch die Umwandlung von Pepsinogen in Pepsin.
Pankreassaftsekretion
MERKE
Hoch spezialisierte Epithelzellen kleiden die Schaltstücke aus und geben ein großes Volumen einer NaHCO3–haltigen Lösung ab. Die Azinuszellen sezernieren dagegen nur ein kleines, allerdings an Verdauungsenzymen reiches Volumen.
Enzymsekretion
•
Mit Ausnahme der Phospholipase A werden lipidspaltende (lipolytische), Phospholipase:Anukleinsäurenspaltende (nukleolytische) und stärkespaltende (amylolytische) Enzyme in aktiver Form sezerniert.
•
Die proteolytisch wirksamen Enzyme und die Phospholipase A werden inaktiv abgegeben und erst im Darmlumen aktiviert.
Klinik
PankreatitisDie Pankreatitis ist die entzündliche Erkrankung der Bauchspeicheldrüse, die entweder in einer milden ödematösen oder einer schweren, nekrotisierenden Form auftreten kann. Charakteristisch ist dabei eine Selbstverdauung (Autodigestion) durch vorzeitig aktivierte Enzyme, unter denen das Trypsin eine Schlüsselrolle innehat.
Bikarbonat- und Elektrolytsekretion
Klinik
Zystische FibroseBei der Mukoviszidose oder zystischen Fibrose steht aufgrund eines Defekts der apikalen Chloridkanäle zu wenig Chlorid für den Austausch gegen Bikarbonat zur Verfügung. Die verminderte Bikarbonatsekretion hat eine verminderte Flüssigkeitssekretion zur Folge. Im Pankreas entsteht ein zähes Sekret und in der Folge eine chronische Pankreatitis, was nach Funktionseinschränkung des Pankreas letztlich zu einem Malabsorptionssyndrom führt (exokrine Pankreasinsuffizienz).
Gallesekretion (Lebersekretion)
MERKE
Die Leberzelle hat mindestens 2 Membrantypen: Der kanalikuläre Membrantyp ist dem Galle-Canaliculus zugewandt, der sinusoidale (basolaterale) Membrantyp der Blutseite.
Gallensäureabhängige Gallebildung
Gallensäureunabhängige Sekretion
Enterohepatischer Kreislauf
Klinik
IkterusBei Gelbsucht (Ikterus) ist diese Ausscheidung der Häm-Abbauprodukte gestört. Übersteigt der Gehalt an freiem oder konjugiertem Bilirubin die Serumkonzentration von 34 μmol/l, färben sich die Skleren, bei höherer Bilirubinserumkonzentration auch Haut und Schleimhäute gelb.
•
Beim prähepatischen Ikterus ist als Folge einer Hämolyse vor allem das unkonjugierte (d.h. an Albumin gebundene) Bilirubin erhöht.
•
Beim intrahepatischen Ikterus führen einerseits Stoffwechselveränderungen in der Leber (genetische Defekte, Enzymreifungsstörungen beim Neugeborenikterus) dazu, dass Bilirubin von der Leberzelle nur ungenügend aufgenommen und/oder konjugiert wird. Daher ist ebenfalls das unkonjugierte Bilirubin im Serum erhöht. Andererseits kann intrahepatisch auch die Sekretion der bereits konjugierten Gallensäuren in die Cannaliculi gestört sein (autoimmune Entzündung, infektiöse Hepatitis), sodass in der Folge das konjugierte Bilirubin im Serum erhöht ist.
•
Beim posthepatischen Ikterus sind die Gallenausführwege durch Gallensteine oder einen Tumor verlegt. Das konjugierte Bilirubin kann dann nicht abfließen und tritt als Folge des Rückstaus ins Blut über.
Extrahepatische Gallekonzentrierung
MERKE
Die Blasengalle ist anders zusammengesetzt als die Lebergalle (Tab. 14.3): Gallensäuren, Bilirubin, Cholesterin und Lezithin sind etwa 8-mal stärker konzentriert.
Fettemulgierung durch die Galle
Klinik
GallensteineZur Bildung von Gallensteinen kommt es einerseits bei Störungen des Mischungsverhältnisses von Gallensäuren, Phospholipiden und Cholesterin (Cholesteringallensteine), andererseits bei erhöhter Produktion von konjugiertem oder freiem Bilirubin, das als Kalziumsalz zu Pigmentgallensteinen ausfallen kann. Prädisponierende Faktoren zur Entstehung von Cholesteringallensteinen sind Östrogene, orale Antikonzeptiva, Überernährung und Diabetes.
Gallensteine, die meist in einer Mischform vorkommen, sind häufig: Im Alter von 55–65 Jahren haben etwa 10% der männlichen und 20% der weiblichen europäischen Bevölkerung Gallenblasensteine, welche meist keine Symptome verursachen, aber Ausgangspunkt einer Gallenblasenentzündung (akute Cholezystitis) sein können. Gravierende klinische Symptome entstehen auch, wenn ein Gallenstein in den Ductus cysticus bzw. choledochus gelangt, was zu äußerst schmerzhaften Koliken führen kann. Im Ductus choledochus gehen diese Koliken dann oft mit einem Ikterus als Folge des Rückstaus von Bilirubin einher. Klemmt sich das Konkrement an der Papilla Vateri ein, entsteht schnell eine Cholangitis und bei Obstruktion auch des Pankreasausführungsgangs eine biliäre Pankreatitis.
Darmsekretion (duodenale Sekretion)
14.3
Regulation der Magen-Darm-Funktionen
Zur Orientierung
Motorik, Sekretion Magen-Darm-Trakt:Regulationund der intestinale Blutfluss werden durch neurale und humorale Mechanismen koordiniert. Oberstes Kontrollorgan ist das ZNS, welches Nahrungsaufnahme und Defäkation steuert. Der Hypothalamus registriert Hunger und Sättigung und reguliert über das autonome Nervensystem vorwiegend parasympathisch die Motorik und Sekretion gemeinsam in 3 Phasen: In der kephalen Phase (Kauen und Schlucken) werden bereits Magenmotorik und Sekretion aktiviert. In der gastralen Phase sorgt das Gastrin für eine koordinierte Sekretion und Motorik des Magens. In der intestinalen Phase bremst einerseits das Sekretin zusammen mit anderen Faktoren die Magenentleerung, aktiviert andererseits die Sekretion der bikarbonatreichen Galle und des Bauchspeichels. Diesem werden unter dem Einfluss des Cholezystokinins (CCK) pankreatische Enzyme beigemischt. Das CCK aktiviert die Kontraktion der Gallenblase und hat einen sättigenden Einfluss. Die Zunahme der intestinalen Durchblutung während der Verdauung und Resorption wird durch lokal wirksame Mediatoren wie auch autonome ganglionäre Reflexe gesteuert.
14.3.1
Mechanismen der Regulation
Myogene und neurale Regulation
•
basaler elektrischer Rhythmus
•
enterales Nervensystem
•
neurovegetative Innervierung
•
ZNS
MERKE
Der myenterische Plexus steuert besonders die Motorik, der submuköse Plexus besonders die Sekretion und Resorption.
•
eine kurz dauernde, vor allem durch NO und VIP übertragene und von serotonergen Interneuronen VIP (vasoaktives intestinales Peptid):enterisches Nervensystemvermittelte Erschlaffung der Ringmuskulatur
•
eine cholinerge Kontraktion der Ring- und Längsmuskulatur
•
eine als nichtadrenerg, nichtcholinerg (NANC) bezeichnete Erschlaffung der Sphinkteren; hier wirken auch NO und VIP als koordiniert freigesetzte synergistische Überträgerstoffe
MERKE
Das Reaktionsmuster des ENS ist vorgegeben und erfordert keine Lernprozesse. Es erzeugt die Peristaltik, die an einen intakten Plexus gebunden, die aber auch von extrinsischer Innervierung unabhängig ist.
Klinik
Morbus HirschsprungIn seltenen Fällen ist die embryonale Entwicklung des ENS im Kolon gestört. Dies führt zu einer Atonie des Kolons mit hartnäckiger Obstipation (Megacolon congenitum).
Klinik
PharmakaeinflussNeuroneuronale und neuromuskuläre Übertragungen können pharmakologisch durch Agonisten und Antagonisten beeinflusst werden (Tab. 14.4). Von praktischer Bedeutung sind Atropin (Alkaloid der Tollkirsche), das als Ausgangssubstanz für eine Reihe von krampflösenden und sekretionshemmenden Pharmaka (Anticholinergika) dient, und Parasympathomimetika wie Neostigmin zur Behandlung von Darmatonien. Andere in der Tabelle erwähnte Wirkstoffe finden eher experimentelle Anwendung zur Abgrenzung neuraler und humoraler Einflüsse auf die Funktion des Magen-Darm-Trakts.
Humorale Regulation
14.3.2
Phasen der Regulation
Kephale Phase
MERKE
Der Speichelfluss ist stark den bedingten Reflexen nach Pawlow unterstellt: Bereits die Vorstellung einer schmackhaften Speise regt die Speichelsekretion an.
Gastrale Phase
Intestinale Phase
•
Aktivierung der Pankreassaftsekretion
•
Kontraktion der Gallenblase
•
Hemmung der Magensaftsekretion
14.3.3
Regulation des intestinalen Blutflusses
Klinik
Portale HypertensionEine Erhöhung des Pfortaderdrucks (portale Hypertension) durch eine Lebererkrankung (Zirrhose, z.B. als Folge übermäßigen Alkoholkonsums) führt zu einem dauerhaft erhöhten Venendruck im Splanchnikusbereich und einer Transsudation von Plasmaflüssigkeit in den Abdominalraum. Die Folge des erhöhten Venendrucks sind leicht blutende Venenschwellungen im Ösophagus (Varizen) und Aszites.
14.4
Verdauung
Zur Orientierung
Am Abbau der aufgenommenen Magen-Darm-Trakt:VerdauungNahrung sindVerdauung verschiedene Enzyme beteiligt. Diese sind Bestandteil der verschiedenen „Verdauungssäfte“. Enzym(e):VerdauungZusätzlich zu den sezernierten Enzymen wirken auf der Lumenseite an die apikale Membran gebundene Hydrolasen an der Verdauung mit. Ziel der Verdauung ist die Zerlegung der Nahrung in eine resorbierbare Form. Damit geht eine Auflösung antigener Eigenschaften der Nahrungsstoffe einher. Die kleinmolekularen Verdauungsprodukte wie Glukose, aromatische Aminosäuren und Fettsäuren stimulieren enteroendokrine Zellen und üben damit auch eine regulatorische Funktion aus. Abb. 14.11 zeigt, auf welchem Weg Verdauungsenzyme aus der azinären Pankreaszelle freigesetzt werden.
14.4.1
Kohlenhydrate
Klinik
Laktase-MangelEine häufige Störung ist der Laktase-Mangel im Erwachsenenalter, bei dem Laktose nicht abgebaut wird. Für Laktose existieren keine Resorptionsmechanismen im Dünndarm, sodass sie erst im Kolon durch Bakterien zerlegt wird. Es kommt zum Verbleiben von Wasser im Darmlumen und zu einer osmotischen Diarrhö im engeren Sinn (Tab. 14.6).
14.4.2
Proteine, Peptide
Merke
Magensaft:ProteindenaturierungProteine werden im sauren Milieu des Magenlumens denaturiert, durch Pepsin angedaut und im neutralen Milieu des Darmlumens durch die pankreatischen Proteasen weiter hydrolysiert (Tab. 14.2).
14.4.3
Fette
Lipidverdauung
Mizellenbildung
14.5
Resorption
Zur Orientierung
Magen-Darm-Trakt:ResorptionDie intestinale Resorption Resorption:Magen-Darm-Trakterfolgt über eine durch Faltung stark vergrößerte epitheliale Oberfläche. Ionen und Wasser werden trans- und parazellulär resorbiert:
•
mit großen Transportraten in isotoner Form und großen parazellulären Anteilen im Dünndarm, einem durchlässigen, lecken Epithel (engl. leaky)
•
mit kleineren Transportraten und geringen parazellulären Anteilen im Dickdarm, wobei hier steile Gradienten für Ionen aufrechterhalten werden können
Epithelzellen verfügen über spezifische Transportsysteme (Kanäle, Carrier, ATPasen), deren unterschiedliche zelluläre Lokalisation Grundlage für die Resorption bzw. Sekretion ist. Die Na+/K+-ATPase hält unter Verbrauch von metabolischer Energie (ATP) die intrazelluläre Na+-Konzentration niedrig und treibt dadurch andere Carrier an, die gekoppelt an Na+ zahlreiche andere gelöste Stoffe (Solute) gegen einen Konzentrationsgradienten transportieren können. Der parazelluläre Transport wird durch transepitheliale Konzentrations- und Spannungsgradienten, die vorwiegend durch die zelluläre Transportleistung aufgebaut werden, angetrieben und erfolgt durch kanalbildende Tight-Junction-Proteine. Organische und anorganische kleinmolekulare Solute (z.B. Nährstoffe wie Zucker und Aminosäuren, Phosphat und Sulfat, Vitamine, Gallensäuren) werden vor allem im Dünndarm und meist Na+-gekoppelt transportiert; der Transport von Peptiden ist protonengekoppelt. Viele Lipide werden nach gallensäureabhängiger Mizellenbildung im Dünndarm resorbiert. Für die Aufnahme von Kalzium, Eisen und anderen Ionen sind weitere spezifische Carrier im Darmepithel vorhanden.
•
1–2 l/d oraler Flüssigkeitsaufnahme
•
1–1,5 l/d hypo-/Flüssigkeit:Magen-Darm-Traktisotonem Speichelsekret (je nach Flussrate)
•
2–3 l/d isotonem Magensekret
•
1–1,5 l/d isotonem Gallen- und Pankreassekret
•
3 l/d isotoner Dünndarmflüssigkeit
14.5.1
Allgemeine Prinzipien
Funktionelle Anatomie
Dünndarm
•
makroskopisch erkennbare, ca. 1 cm hohe Falten von Mukosa und Submukosa (führen nur zu einer FlächenzunahmeDünndarm:Falten um das 3–4-Fache)
•
Zottenfaltung des Epithels (Villi) mit Mukosa:Oberflächenvergrößerungeiner Höhe von ca. 1 mm und einem DurchmesserZotten, Dünndarm von 0,1 mm
•
fingerartige Ausstülpungen der resorptiven Villi:DünndarmEpithelzellen (Bürstensaum der Enterozyten, Mikrovilli)
•
mitotisch aktive Stammzellen, aus denen die Enterozyten hervorgehen
•
endokrine Epithelzellen (argentophile Zellen) zur Abgabe verschiedener gastrointestinaler Hormone (Tab. 14.5)
•
Paneth-Zellen, die Defensine bilden
Dickdarm
Epithelialer Ionen- und Wassertransport
•
Claudine mit 27 Mitgliedern (Claudin-1Tight Junctions:bizelluläre bis Claudin-27) Tight Junctions:Proteineund
•
TAMP (Tight-Junction-assoziierte MARVEL-Proteine) mit den 3 ClaudineMitgliedern Occludin, Tricellulin und MarvelD3.
MERKE
Das relative Ausmaß der trans- und der parazellulären Transportkomponente hängt von der molekularen Zusammensetzung und der Ultrastruktur der Tight Junctions ab. Der parazelluläre Weg ist im Dünndarm mit seinen relativ durchlässigen Tight Junctions quantitativ bedeutender als im Kolon.
Klinik
Gestörte Epithelbarriere bei gastrointestinalen ErkrankungenWährend der parazelluläre Weg im Dünndarm sehr permeabel für Ionen ist, ist Morbus:Crohner im Dickdarm eher impermeabel. Das hat zur Folge, dass sich Barrieredefekte im Dickdarm, z.B. bei Darmentzündungen, besonders stark auswirken. So resultiert z.B. aus der gestörten Proteinzusammensetzung der Tight Junctions bei den beiden chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (CED) Morbus Crohn und Colitis ulcerosa eine epitheliale Barrierestörung und in der Folge eine Leckflux-bedingte Diarrhö.
Die Permeabilität des Darmepithels für Makromoleküle ist bei den CED ebenfalls erhöht, was auf einer Steigerung von epithelialen Apoptosen, dem Erscheinen von Erosionen und Ulzera sowie einer erhöhten Transzytoserate beruht. Der Makromoleküldurchtritt führt dazu, dass auch luminale Antigene in die Darmwand gelangen und so den chronischen Entzündungsprozess unterhalten können. Dieser Erkenntnis folgend, wird heute intensiv nach barriereprotektiven Therapieprinzipien gesucht, die eine wirksame Therapie zur Unterbrechung der entzündlichen Aktivität bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen darstellen.
MERKE
Aktiver Transport erfolgt transzellulär. Antrieb der Na+-Resorption ist die in der basolateralen Membran befindliche Na+/K+-ATPase. Diese erzeugt unter Verbrauch von Stoffwechselenergie die Triebkraft für den Einstrom von Na+ an der apikalen Zellmembran (primär aktiver Transport von Na+). An diesen Einstrom sind über Symport-Carrier zahlreiche Resorptionsmechanismen für Nährstoffmoleküle energetisch gekoppelt (sekundär aktiver Transport dieser Nährstoffmoleküle).
14.5.2
Resorption von Na+, K+, Cl– und Bikarbonat
Dünndarm
Klinik
OuabainDie Na+/K+-ATPase wird durch das Herzglykosid Ouabain gehemmt. Infolge der zentralen Stellung der Natriumpumpe im transepithelialen Transport (Na+-Transport, sekundär aktive Transporte, Wassertransport) nimmt bei einer Reduktion dieser Pumprate die gesamte epitheliale Transportleistung ab.
Kolon
Klinik
DiarrhöFolgende 3 Symptome (allein oder gemeinsam) definieren eine Diarrhö:
•
flüssiger Stuhl
•
gesteigerte Stuhlfrequenz, z.B. von 1 auf > 3 oder 2 auf > 5-mal pro Tag
•
gesteigerte Stuhlmenge, z.B. von 100 auf > 200 g pro Tag oder von 200 auf > 400 g pro Tag
Prinzipiell werden alle Arten von Durchfall durch osmotische Kräfte angetrieben, indem Solute vermehrt im Darmlumen verbleiben und somit Wasser nicht ausreichend resorbiert wird. Oft wird eine Diarrhö durch mehrere Mechanismen verursacht. Es gibt zahlreiche Klassifikationen von Durchfall, die auf klinischen Kriterien beruhen. Unter pathophysiologischen Gesichtspunkten ergeben sich 5 Hauptformen der Diarrhö, die letztlich auf einer verminderten Resorption und/oder einer gesteigerten Sekretion beruhen (Tab. 14.6). Bemerkenswerterweise weist diese Einteilung Parallelen zur Einteilung der renalen Diuresen auf, allerdings gibt es im Darm kein Äquivalent zur Wasserdiurese, da die Wasserpermeabilität im Darm nicht wie in der Niere durch ADH und Aquaporin-2 geregelt wird.
•
Osmotische Diarrhö (im engeren Sinn): Gelangen Ionen oder andere Solute ins Darmlumen, ohne vom Darm aufgenommen zu werden, erhöht sich aus osmotischen Gründen der Wassergehalt im Lumen. Handelt es sich um primär nicht resorbierbare Solute (nicht resorbierbare Laxanzien wie Mannitol, Laktulose und Natriumsulfat, Süßstoffe, magnesiumhaltige Antazida) oder um Moleküle, die aufgrund von Maldigestion im Lumen verbleiben (z.B. Laktose bei Laktase-Mangel), spricht man von osmotischer Diarrhö im engeren Sinn.
•
Malabsorptive Diarrhö (osmotische Diarrhö im weiteren Sinn): Sie wird durch verminderte Resorption von Soluten und Wasser verursacht, wofür 3 Ursachen infrage kommen: 1. Verminderung der resorptiven Fläche, 2. fehlende Transportproteine und 3. pathologische Herabregulation der Resorption.
–
Bei Zöliakie (einheimische Sprue), Morbus Crohn und weiteren Erkrankungen kommt es zu einer Verminderung der resorptiven epithelialen Oberfläche und dadurch zu einer Verminderung der Resorptionskapazität des Dünndarms.
–
Die zweite Ursache ist eher selten: Transportproteine können hereditär defekt sein, z.B. SGLT1 bei der Glukose/Galaktose-Malabsorption oder der Cl–/HCO3–-Antiport-Carrier DRA bei der kongenitalen Chloridorrhö.
–
Die dritte Ursache ist einer Herunterregulation des Na+/H+-Antiport-Carriers NHE3. Sie tritt oft zusätzlich und verstärkend bei der sekretorischen Diarrhö auf.
•
Motilitätsbedingte Diarrhö: Eine weitere Diarrhö-Form, bei der die Resorption vermindert ist, kommt durch Hypermotilität zustande. Hierbei ist die axiale Passagegeschwindigkeit des Darminhalts erhöht, sodass die Kontaktzeit mit der Darmwand zur Resorption nicht ausreicht. Ursachen der Hypermotilität sind z.B. Hyperthyreose und Gabe von Laxanzien.
Während bei den bis hier dargestellten Formen eine Verminderung der Resorption im Vordergrund steht, werden nun 2 Formen vorgestellt, bei denen primär die Sekretion gesteigert ist (Tab. 14.6):
•
Sekretorische Diarrhö entsteht durch stark erhöhte Chloridsekretion durch Öffnung des apikalen Chloridkanals CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Regulator). Die Sekretion von Soluten und Wasser dient normalerweise der Verflüssigung des Chymus und wird dabei durch Resorption mehr als kompensiert. Zahlreiche regulatorische endokrine und nervale Mechanismen können die Cl–-Sekretion stimulieren, zumeist verbunden mit der o.g. Hemmung der Resorption. Beides zusammen bewirkt einen Verbleib oder sogar eine zusätzliche Sekretion von Wasser, sodass eine sehr starke Diarrhö resultiert. Ausgelöst wird die sekretorische Diarrhö durch eine Vielzahl verschiedener Enterotoxinbildner wie enterotoxische Formen von Escherichia coli (Reisediarrhö: Aktivierung einer Guanylatcyclase), Vibrio cholerae (Cholera: Aktivierung der Adenylatcyclase), Listeria monocytogenes, Salmonella, Norovirus und Rotavirus.
•
Leckflux-Diarrhö kommt durch eine gestörte epitheliale Barrierefunktion zustande. Hierfür gibt es 2 Ursachen: 1. Permeabilitätssteigerung der Tight Junctions und 2. wesentlicher Verlust von intestinalen Epithelzellen: Während bei der ersten Form vermehrt kleinmolekulare Solute und Wasser ins Lumen abgegeben werden („Leckflux“), gelangen bei der zweiten Form auch Makromoleküle und Blutzellen ins Lumen („exsudative Diarrhö“). Bei zahlreichen Erkrankungen, die Entzündungen des Darmepithels, Ulzerationen oder gesteigerte Apoptoseraten verursachen (z.B. Colitis ulcerosa, Morbus Crohn, Cholera-Zonula-occludens-Toxin (ZOT), Clostridium perfringens), kommt es zur Öffnung der Barriere und einem unkontrollierten Einstrom ins Lumen. Bezüglich der im Kolon und Rektum normalerweise gut abdichtenden Tight Junctions zeigte sich, dass bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen das kationen- und wasserkanalbildende Tight-Junction-Protein Claudin-2 (@@Kap. 14.5.1) stark vermehrt ist.
14.5.3
Resorption verschiedener Nährstoffe
Kohlenhydrate
Aminosäuren und Peptide
Klinik
Defekte spezifischer TransportmechanismenÄhnlich den Transportmechanismen im proximalen Nierentubulus können spezifische Transportsysteme aufgrund genetischer Defekte fehlen bzw. funktionell beeinträchtigt sein. So ist z.B.
•
bei der Hartnup-Erkrankung ein Na+-gekoppeltes System für neutrale Aminosäuren (B0AT1),
•
bei der Zystinurie ein Na+-unabhängiges System für basische Aminosäuren einschließlich Cystein (b0,+ mit RBAT) betroffen.
Fette, fettlösliche Vitamine und Gallensäuren
Resorptionsmechanismen
Chylomikronen
Klinik
CholesterinreduktionEnterozyten sind zur Cholesterin-de-novo-Synthese befähigt, um Chylomikronen zu bilden. Deshalb ist eine selektive Cholesterinreduktion in der Diät bzw. die Gabe von Cholesterinaufnahmehemmern zur Therapie von Fettstoffwechselstörungen wenig effektiv. Stattdessen ist hierfür eine fettarme Diät erforderlich, um alle Komponenten der Chylomikronenbildung zu erfassen. Allerdings wird der größere Teil des Cholesterins in der Leber gebildet, was die Wirksamkeit auch dieses Ansatzes zur Behandlung der Hypercholesterinämie in der Praxis oft limitiert.
MalassimilationAls Malassimilation bezeichnet man generell eine gestörte Nährstoffaufnahme. Diese kann eine Folge ungenügender Verdauung (Maldigestion) oder ungenügender Resorption (Malabsorption) sein. Zu einer Lipidmaldigestion kann es bei Lipase-Mangel oder ungenügender Gallesekretion kommen (Pankreasinsuffizienz; Lebererkrankung). Andererseits kann die Resorption bei einer Verringerung der resorbierenden Oberfläche (Zöliakie, Morbus Whipple, Lambliasis, bakterielle Fehlbesiedlung des Dünndarms) selbst gestört sein. Folgen einer gestörten Lipidresorption sind u.a. Durchfall, Steatorrhö (Fettstuhl) und Vitaminmangel.
Wasserlösliche Vitamine
Klinik
Ausfall des FolsäuretransportsBei einem genetisch bedingten Ausfall dieses Transportmechanismus muss die orale Folsäurezufuhr um das 100-Fache erhöht werden, was aber klinisch sehr selten ist.
Klinik
CobalaminmangelCobalamin ist notwendig für die Zellreifung (Methylgruppendontor bei der Purinsynthese zur DNA-Replikation) allgemein und speziell auch für die Erythrozytenreifung, aber auch für die funktionelle Integrität des peripheren und zentralen Nervensystems. Eine ungenügende Aufnahme führt zur perniziösen Anämie und kann auf Malnutrition oder wegen Intrinsic-Factor-Mangels auf Malabsorption zurückzuführen sein. Vitamin-B12-Mangelerscheinungen treten erst spät (nach mehreren Jahren) auf, da die Körperspeicher mit ungefähr 1 mg etwa das 1.000-Fache des täglichen Bedarfs betragen. Neurologische Störungen gehen dabei den Blutbildveränderungen oft voran.
Nukleotide
Kurzkettige Fettsäuren, Hydroxy- und Ketosäuren
Phosphat
Kalzium
MERKE
Wie bei der Phosphatresorption wird auch die Ca2+-Resorption an verschiedene physiologische Zustände angepasst, indem sich die 1,25-(OH)2-Vitamin-D3-Konzentration verändert.
Sulfat
Eisen
Klinik
EisenmangelEine reduzierte Aufnahme von Eisen kann die Folge eines Mangels in der Nahrung oder die Folge einer verminderten Resorptionskapazität sein. Neben der verminderten Eisenaufnahme kann auch ein verstärkter Eisenverlust, z.B. durch chronische Blutverluste, zu einer Eisenmangelanämie führen. Diese kann durch die orale Zufuhr von Fe2+ als Ascorbat oder Sulfat korrigiert werden. Auch kann die Eisenabgabe der Enterozyten ans Blut entzündungsbedingt durch das in der Leber gebildete Hepcidin-20 reduziert sein, wodurch die noch eisenbeladenen Enterozyten bei der Zellreifung ins Lumen abgestoßen werden. Diese Eisenresorptionsstörung ist die Basis der sog. Entzündungsanämie.
14.6
Mikroorganismen im Magen-Darm-Trakt
Zur Orientierung
Magen-Darm-Trakt:MikroorganismenDer Magen-Darm-Trakt ist bis zur Ileozäkalklappe relativ keimarm. Mikroorganismen, Magen-Darm-TraktIm Kolon herrscht die Darmflora vor, welche bis zu 30% des Stuhltrockengewichts ausmacht. Sie besteht aus einer Vielzahl von Keimen, welche beim Zelluloseabbau und bei der Bildung von Darmgasen eine Rolle spielen.
Klinik
Blind-Loop-SyndromBei ungenügender Bildung von Magensaft (z.B. bei Gastritis, lang dauernder Behandlung mit säurehemmenden Medikamenten) und Störungen der Motorik (z.B. bei Diabetes mellitus) kann der Dünndarm mit Bakterien überwuchert werden. Das daraus folgende Malabsorptionssyndrom heißt „Blind-Loop-Syndrom“, Blindsacksyndrom oder Syndrom der bakteriellen Fehlbesiedlung des Dünndarms, da es auch bei chirurgisch erzeugten, blind endenden Darmschlingen auftritt. In der Folge davon kommt es zur bakteriellen Dekonjugation der Gallensäuren im Dünndarm, sodass die mizelläre Phase der Verdauung gestört wird und eine Steatorrhö auftritt. Weiterhin verstoffwechseln die Bakterien im Dünndarm Vitamin B12, sodass eine perniziöse Anämie resultiert. Darüber können bakterielle Proteasen die Darmschleimhaut im Sinne einer hyperregeneratorischen Transformation schädigen (mit Zottenreduktion und Hyperplasie und Verlängerung der Krypten), wodurch die Resorptionsoberfläche reduziert wird. Zusammen mit einer direkten schädigenden Einwirkung auf die Membranproteine der apikalen Enterozytenmembran, die für die aktiven Resorptionsprozesse verantwortlich sind, bedingt das eine gravierende Beeinträchtigung der resorptiven Funktion des Dünndarms, führt also zur Ausbildung einer malabsorptiven Diarrhö (Tab. 14.6).
Chronische DarminfektionenDie meisten gastrointestinalen Infektionen sind nur transient im Darm nachweisbar, da das mukosale Immunsystem die Erreger nach kurzer Zeit wieder eliminieren kann. Einige wenige Erreger persistieren jedoch über mehr als 3 Wochen (per Definitionem der Beginn einer chronischen Diarrhö) oder sogar über Monate im Sinne einer chronischen Infektion mit der Auswirkung eines chronischen Malabsorptionssyndroms. Dies trifft für den Morbus Whipple zu, die Lambliasis, die Infektion mit Strongyloides stercoralis oder die chronische Form der Amöbiasis. Dabei betreffen die Pathogenitätsmechanismen zum Teil ganz unterschiedliche Aspekte der intestinalen Funktion wie z.B. bei der Lambliasis eine epitheliale Barrierestörung durch Beeinträchtigung von Tight-Junction-Proteinen, die Induktion einer Anionensekretion und eine Störung resorptiver Transportsysteme für Natrium und Glukose.
Antibiotikaassoziierte DiarrhöNach Einnahme von Antibiotika kann es kurzfristig (oder manchmal auch erst nach Wochen) zu einer Diarrhö mit oder ohne Blutbeimengungen kommen. Sie ist durch eine Verschiebung des Keimspektrums im Darm verursacht, wodurch einzelne Keime die Oberhand gewinnen, die Pathogenitätsfaktoren besitzen. Beispielsweise verursachen die Toxine A und B von Clostridium difficile eine epitheliale Barrierestörung durch Effekte an Tight-Junction-Proteinen (Tab. 14.6) und haben eine Darmentzündung zur Folge.
14.7
Darmimmunsystem
Zur Orientierung
Magen-Darm-Trakt:ImmunsystemDie verletzliche Mukosa des Immunsystem:DarmMagen-Darm-Trakts verfügt über ein leistungsfähiges Darm:ImmunsystemImmunsystem, das den Organismus mithilfe einer spezifischen Immunabwehr gegen das Eindringen pathogener Mikroorganismen schützt. Einen wichtigen Schutz vor pathogenen Keimen bilden bereits der saure Magensaft und die Verdauungsenzyme.
14.7.1
Grundlage des Darmimmunsystems
14.7.2
Orale Antigene
MERKE
Die häufigsten oralen Antigene sind unvollständig abgebaute Nahrungsmittel oder Sekretionsprodukte enteropathogener Mikroorganismen.
14.7.3
Erworbene Immunantwort
Klinik
ZöliakieEs gibt Hinweise dafür, dass die Darmmukosa auch immunologisch geschädigt werden kann. Lokale Entzündungsreaktionen sind die Folge einer Sensibilisierung gegen Nahrungsmittelallergene wie z.B. Gliadin, Milcheiweiß oder Sojaeinweiß und führen zu einer Darmschädigung (hyperregeratorische Transformation) und damit zu einem Malabsorptionssyndrom wie bei der glutensensitiven Enteropathie (Zöliakie).
14.7.4
Passive Immunisierung
14.8
Ausblick
ZUSAMMENFASSUNG
Der Magen-Darm-Trakt dient der Nahrungsaufnahme, der Verdauung und der Resorption der Nährstoffe. Dazu koordiniert er motorische, sekretorische und resorptive Vorgänge in autonomer Weise. Motorik und Sekretion werden durch das autonome Nervensystem, intramurale Plexus und durch zahlreiche humorale Faktoren koordiniert.
Die Segmente des Magen-Darm-Trakts (Mund, Magen, Dünndarm und Dickdarm) sind durch sich zeitweise öffnende Sphinkteren (Pylorus, Ileozökalklappe, Anus) abgegrenzt und erfüllen durch ihre charakteristischen Hauptfunktionen eine segmentale Gesamtstrategie. Durchmischung des Inhalts und Transport in axialer Richtung (Peristaltik) erfolgt durch komplexe Motilitätsmuster.
Im Mund wird die Nahrung mechanisch zerkleinert und durch Speichelabgabe gleitfähig gemacht. Durch im Speichel enthaltene α-Amylase wird Stärke hydrolysiert.
Die Speiseröhre (Ösophagus) stellt die Verbindung zu den im Abdomen gelegenen Verdauungsorganen her.
Der Magen erfüllt die Aufgaben der Speicherung und portionsweise Abgabe an den Dünndarm, der Digestion von Proteinen durch Pepsin und der Desinfektion der Nahrung durch sauren pH. Hierzu wird HCl in den Parietalzellen der Magendrüsen mittels einer apikalen H+/K+-ATPase und einem Chloridkanal sezerniert. Die Stimulation und anschließende Hemmung der Magensaftsekretion erfolgt im engen zeitlichen Zusammenhang mit der Nahrungspassage (kephale, gastrale und intestinale Phase) über parasympathische Efferenzen und Gastrin.
Im Dünndarm (Duodenum, Jejunum und Ileum) werden Ionen, Wasser und Nährstoffe resorbiert. Hierzu werden diese zunächst durch Enzyme aus dem Pankreas, aus der Leber und an der Darmwand von großmolekularen (polymere) in kleinmolekulare (oligo- und monomere) Bestandteile zerlegt (Digestion). Erst dann erfolgt die Resorption durch das Darmepithel mittels spezifischer Carrier für Glukose, Galaktose, Aminosäuren, Oligopeptide und wasserlösliche Vitamine. Es handelt sich zumeist um Na+-gekoppelte Symport-Carrier (z.B. SGLT1 für Glukose und Galaktose), die die Nährstoffe restlos aus dem Lumen aufnehmen können. Für eine Vielzahl weiterer Substanzen einschließlich Ionen und Wasser sind spezifische Carrier und Kanäle vorhanden. Kanäle sind nicht nur in den Zellmembranen lokalisiert (transzellulärer Weg), sondern auch innerhalb der Tight Junctions (parazellulärer Weg), die sonst den Epithelzellverband abdichten.
Das Pankreas produziert Amylase, Lipase mit Colipase, Proteasen (z.B. Trypsin, Chymotrypsin, Elastase, Carboxypeptidase), Phospholipasen und Nukleasen. Die Proteasen werden erst im Lumen des Darms aktiviert.
Die Leber produziert (mit Zwischenspeicherung in der Gallenblase) die Gallenflüssigkeit, die vor allem Gallensäuren, Phospholipide (Lezithin) und Cholesterin in gemischten Mizellen enthält. Diese nehmen Fettabbauprodukte auf und führen sie der apikalen Zellmembran des Darmepithels zu. Bestandteile wie Cholsäure, Chenodesoxycholsäure und Bilirubin werden im terminalen Ileum über Na+-gekoppelte Symport-Carrier resorbiert und so der Leber wieder zugeführt (enterohepatischer Kreislauf).
Der Dickdarm (Kolon und Rektum) enthält Bakterien in riesiger Zahl. Sie zerlegen die unverdaut ins Kolon gelangenden Moleküle u.a. in kurzkettige Fettsäuren. Diese können durch spezifische Carrier im Dickdarm, der sonst keine Transporter für Nährstoffe besitzt, resorbiert werden. Eine Hauptaufgabe des Dickdarms ist die Resorption von Ionen und Wasser, sodass der Darminhalt eingedickt und ohne wesentlichen Elektrolyt- und Wasserverlust ausgeschieden werden kann.