Endspurt- die Skripten fürs Physikum Physiologie 2 47 Abbildungen 14 Tabellen Die Inhalte dieses Werkes basieren überwiegend auf dem Kurzlehrbuch Physiologie von Jens Huppelsberg und I<erstin Walter, 3. Auflage, Thieme 2009 Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Wichtiger Hinweis: Wie jede Wissenschaft ist die Medizin ständigen Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation Entwicklungen unterworfen. Forschung und klinische Erfahrung er in der Deutschen Nationalbibliograne: detaillierte bibliogra weitern unsere Erkenntnisse. insbesondere was Behandlung und me fische Daten sind im Internet über dikamentöse Therapie anbelangt. Soweit in diesem Werk eine Dosie http:ffdnb.d-nb.de abrutbar. rung oder eine Applikation erwähnt wird, darf der Leser zwar darauf vertrauen. dass Autoren, Herausgeber und Verlag große Sorgfalt da rauf verwandt haben, dass diese Angabe dem Wissensstand bei Fer tigstellung des Werkes entspricht. Für Angaben über Dosierungsanweisungen und Applikations formen kann vom Verlagjedoch keine Gewähr übernommen werden. jeder Benutzer ist angehalten, durch sorgfältige Pl·üfung der Bei packzettel der verwendeten Präparate und gegebenenfalls nach Kon sulrarion eines Spezialisten festzustellen, ob die dort gegebene Emp fehlung für Dosierungen oder die Beachtung von Kontraindikationen gegenüber der Angabe in diesem Buch abweicht. Eine solche Prüfung ist besonders wichtig bei selten verwendeten Präparaten oder sol chen, die neu auf den Markt gebracht worden sind. jede Dosierung oder Applikation erfolgt auf eigene Gefahr des Benutzers. Autoren und Verlag appellieren an jeden Benutzer, ihm etwa auffallende Unge nauigkeiten dem Verlag mitzuteilen. Ihre Meinung ist uns wichtig! Bitte schreiben Sie uns unter © 2011 Georg Thieme Verlag KG Geschützte Warennamen (Warenzeichen) werden nicht besonders Rüdigersrraße 14 kenntlich gemacht. Aus dem Fehlen eines solchen Hinweises kann D-70469 Sturegart also nicht geschlossen werden, dass es sich um einen freien Waren Unsere Homepage: http://www.thieme.de namen handelt. Das Werk, einschließlich aller seiner Teile, ist urheberrechtlich ge schützt. jede Verwertung auße1·halb der engen Grenzen des Urhe Satz: medianer Publishing Services Ltd .. Berlin berrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und Druck: Stürtz GmbH, Würzburg strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen. Übersetzungen, Umschlaggestalrung: Thieme Verlagsgruppe Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elek Umschlagabbildungen: fotolia.com tronischen Systemen. Grafiken: Malgorzata & Piotr Gusta, Paris: Wir haben uns bemüht, sämtliche Rechteinhaber von Abbildungen Heike Hübner, Berlin zu ermitteln. Sollte dem Verlag gegenüber dennoch der Nachweis der Rechtsinhaberschaft geführt werden. wird das branchenübliche Ho ISBN 978-3-13-153451-4 1 2 3 4 5 6 norar nachträglich gezahlt. Auch erhältlich als E-Book: eiSBN (PDF) 978-3-13-166721-2 111 Vorwort Wenn Sie dieses Heft in Händen halten. dann hat für Sie wahr Wochen vor der Prüfung, haben Sie dann noch einmal einen Tag scheinlich der Endspurt begonnen - der Endspurt zum Physi pro Skript Zeit zum Wiederholen. kum. Dieses Skript wird Ihnen dabei helfen, sich in möglichst kur zer Zeit so effizient wie möglich auf den schriftlichen Teil der Wir helfen Ihnen beim Lernen! 1. ÄP vorzubereiten. Um Ihnen das Lernen so angenehm wie möglich w gestalten, bieten die Endspurt-Skripten Ihnen einige tolle Features an, mit Modulares Lernen -Schritt für Schritt! denen Sie spielend durch die Prüfungsinhalte kommen werden: • Gelbe Hinterlegungen im Text markieren passgenau das Die Endspurt-Reihe besteht aus 14 Skripten. Zu den "kleinen" Prüfungswissen. das in den letzten Jahren gefragt wurde. Fächern (Biologie, Chemie, Histologie, Psych/Soz, Physik) gibt es • Lerntipps gehen ganz gezielt darauf ein, wie das IMPP seine jeweils ein Skript. Die "großen" Fächer (Biochemie, Physiologie Fragen stellt, was für Fallstricke Ihnen möglicherweise ge und Anatomie) umfassen jeweils 3 Skripte. Zur besseren Unter stellt werden und wie Sie sich bestimmte Prüfungsinhalte scheidbarkeit hat jedes Fach seine eigene Kennfarbe. damit das besser merken können. Chaos auf Ihrem Schreibtisch nicht zu groß wird. jedes Skript • "Apropos"-Abschnitte enthalten interessantes Zusatzwis ist wiederum unterteilt in 3 bis 4 handliche und gut zu bewäl sen, das Spaß macht, aber nicht prüfungsrelevant ist-wenn tigende Lernpakete. Sie in Eile sind. können Sie diese Texte getrost überspringen. • Rechenbeispiele zeigen Ihnen Schritt für Schritt, wie man mathematische Aufgaben in der Prüfung löst und welche Jederzeit einsteigen! Formeln man hierzu benötigt. • Die FAZIT-Kästen ermöglichen Ihnen das rasche, stich Beim Lernen mit der Endspurt-Reihe spielt es keine Rolle. wie punktartige Wiederholen der Prüfungsinhalte. groß Ihr Vorwissen ist, Sie können zu jeder Zeit mit dem Lernen • Zahlreiche farbige Abbildungen illustrieren den Lernstoff beginnen: und machen ihn anschaulich. • Wenn Sie sich das grundlegende Wissen erst erarbeiten müssen, empfiehlt es sich, die Skripten als Leitfaden zu verwenden und zusätzlich ausführlichere Lehrbücher her Noch mehr Nutzen durch examen online! anzuziehen, um etwas tiefer in die Materie einzusteigen. • Können Sie bereits auf ein Wissensfundament zurückgreifen. Wenn Sie einen Zugang zu examen online haben, profitieren reicht es aus, wenn Sie sich die Zusammenhänge rund um Sie gleich doppelt. in examen online (www.examenonline.de) das prüfungsrelevante Wissen ausschließlich mit den End finden Sie zu jedem Lernpaket der Skriptenreihe eine eigens spurt-Skripten erarbeiten. Alle Inhalte, die in den Examina zusammengestellte Prüfungssitzung, mit der Sie alle Fragen, von Frühjahr 2003 bis Herbst 2010 gefragt wurden, sind gelb passend zum Lernpaket, kreuzen können. Hier ist das Prinzip markiert. Sie erkennen also auf den ersten Blick was wichtig "erst lernen dann kreuzen" perfekt verwirklicht! 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Im Endspurt, also den letzten zwei lllr Endspurt-Team IV ENDSPURT- PHYSIOLOGIE 2 ln diesem Heft dreht sich alles um die Aufrechterhaltung lung und die Reproduktionsphysiologie. Alle prüfungs der Homöostase des Körpers. Es geht los mit Ernährung relevanten Inhalte, die das IM PP seit 2003 im Physikum und Verdauung sowie dem Energie-und Wärmehaushalt. zu diesen Themen abgefragt hat, sind in diesem Skript Anschließend folgen der Wasser-und Elektrolythaushalt berücksichtigt. mit der Nierenfunktion, die Hormone. die Sexualentwick- Alle Skripten in der Übersicht Anatomie 1 Allg. Anatomie, allg. Embryologie, Extremitäten, Leibeswand Anatomie 2 Brust-. Bauch-und Beckeneingeweide Anatomie 3 Kopf. Hals. ZNS. Sinnesorgane Physiologie 1 ---- Biologie Zellphysiologie, Blut, Immunsystem, Herz-Kreislauf System, Atmung Physiologie 2 Verdauung, Energiehaushalt, Niere, Wasser, Elektrolyte, Hormone ~ Physiologie 3 Muskulatur, Nervensystem, Motorik, Sensorik ··- Histologie Biochemie 1 ~ Kohlenhydrate. Lipide, Aminosäuren. Peptide, Proteine Biochemie 2 1 Enzyme, Ernährung, Hormone, Organstoffwechsel ....... Biochemie 3 PsychSoz Blut, Immunsystem. Molekularbiologie, Zellbiologie ~ Physik V Inhaltsverzeichnis LERNPAKET 5 3 Wasser-und Elektrolythaushalt, Nierenfunktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Ernährung und Verdauung ................. . 3.1 Wasser-und Elektrolythaushalt . . . . . . . . . . . . . . 25 1.1 Nahrungsbestandteile ...................... . 3.1.1 Wassergehalt des Körpers und 1.1.1 Vitamine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Flüssigkeitsräume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 1.1.2 Spurenelemente ............................ 2 3.1.2 Volumenbestimmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 1.2 Steuerung und Funktion des Gastrointestinaltrakts 2 3.1.3 Regulation der Wasseraufnahme und -abgabe . . 26 1.2.1 Gastrointestinale Motilität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3.1.4 Störungen des Wasser-und Salzhaushalts . . . . . . 26 1.2.2 Das enterische Nervensystem des Darmes . . . . . . 3 3.1.5 Wichtige Elektrolyte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 1.2.3 Hormone und Signalstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3.2 Niere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 1.3 Mund und Speiseröhre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3.2.1 Bau und Funktion der Niere . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 1.3.1 Speichel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3.2.2 Durchblutung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 1.3.2 Schlucken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.2.3 Filtration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 1.3.3 Erbrechen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3.2.4 Resorptions-und Sekretionsmechanismen 1.4 Magen .................................... 6 im Tubulus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 1.4.1 Funktionelle Anatomie des Magens ............ 6 3.2.5 Renale Säure-und Basenausscheidung . . . . . . . . 41 1.4.2 Magenmotorik und Magenentleerung . . . . . . . . . . 7 3.2.6 Diuretika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 1.4.3 Magensaft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3.2.7 Harnkonzentrierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 1.5 Pankreas .................................. 9 3.2.8 Globale Nierenfunktion und Regulation . . . . . . . 44 1.5.1 Bicarbonat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.2.9 Ableitende Harnwege . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 1.5.2 Pankreasenzyme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.5.3 Steuerung der Pankreassekretion . . . . . . . . . . . . . 10 LERNPAKET 7 1.6 Leber und Galle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.6.1 Gallenflüssigkeit ........................... 10 Hormone ............................... 48 1.6.2 Enterohepatischer Kreislauf . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 4 1.7 Darm .................................... 12 4.1 Regulation des Hormonsystems und Eigenschaften der Hormone . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 1.7.1 Dünndarm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.7.2 Kolon und Rektum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 4.1.1 Verknüpfung von Nerven-und Hormonsystem . 48 1.7.3 Darmbakterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 4.1.2 Eigenschaften der Hormone . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 1.7.4 Defäkation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 4.2 Hypothalamus-und Hypophysenhormone . . . . . 51 1.8 Absorption der Nahrungsbestandteile . . . . . . . . . 13 4.2.1 Hormone des Hypothalamus . . . . . . . . . . . . . . . . 51 4.2.2 Hormone der Hypophyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 1.8.1 Mineralstoffe und Wasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 4.3 Hormone der Nebennierenrinde . . . . . . . . . . . . . 52 1.8.2 Kohlenhydrate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 4.3.1 Mineralokortikoide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 1.8.3 Proteine .................................. 15 4.3.2 Glukokortikoide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 1.8.4 Fette . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 4.3.3 Androgene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 4.4 Schilddrüsenhormone Thyroxin (T4) LERNPAKET 6 und Triiodthyronin (T3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 4.4.1 Bildung und Regulation 2 Energie-und Wärmehaushalt ... · · · · · · · ·... 17 der Schilddrüsenhormone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 2.1 Energiehaushalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4.4.2 Wirkung der Schilddrüsenhormone . . . . . . . . . . . 57 2.1.1 Energieumsatz ............................ 17 4.5 Pankreashormone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 2.1.2 Energiegehalt der Nahrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4.5.1 Insulin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 2.2 Wärmehaushalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 4.5.2 Glukagon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 2.2.1 Regelkreis zur Thermoregulation . . . . . . . . . . . . . 20 4.6 Regulation des Calciumhaushalts . . . . . . . . . . . . . 60 2.2.2 Wärmebildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 4.6.1 Parathormon (PTH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 2.2.3 Wärmeabgabe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 4.6.2 Kalzitrial (Vitamin-0-Hormon, 2.2.4 Hautdurchblutung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 1, 25-Dihydroxy-Cholecalciferol) . . . . . . . . . . . . . . 61 2.2.5 Akklimatisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 4.6.3 Kalzitonin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 2.2.6 Hyperthermie und Fieber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 VI 4.7 Wachstumshormon (Growth Hormon, 5.2.4 Androgene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Somatotropin) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 5.3 Menstruationszyklus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 4.7.1 Bildung des Wachstumshormons und 5.3.1 Follikelphase (1. Zyklushälfte) . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Regulation der Freisetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 5.3.2 Ovulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 4.7.2 Die Funktion des Wachstumshormons . . . . . . . . 63 5.3.3 Lutealphase (2. Zyklushälfte) . . . . . . . . . . . . . . . . 67 5.3.4 Zyklische Veränderungen im Uterus . . . . . . . . . . 67 5 Sexualentwicklung und 5.4 Gametogenese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 Reproduktionsphysiologie . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 5.4.1 Oogenese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 5.1 Hormone zur Steuerung der Sexualfunktion 64 5.4.2 Spermatogenese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 5.1.1 Gonadotropin-Releasing-Hormon 5.5 Schwangerschaft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 (GnRH, Gonadoliberin) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 5.5.1 Konzeption und Nidation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 5.1.2 Follikelstimulierendes Hormon (FSH) 5.5.2 Hormonelle Veränderungen während und luteinisierendes Hormon (LH) . . . . . . . . . . . . 64 der Schwangerschaft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 5.2 Effektorische Sexualhormone . . . . . . . . . . . . . . . . 65 5.6 Geburt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 5.2.1 Östrogene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 5.7 Laktation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 5.2.2 Gestagene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 5.2.3 lnhibin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Sachverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 1.1 Nahrungsbestandteile 1 Ernährung und Verdauung 1.1.1 Vitamine 1.1 Nahrungsbestandteile Chemisch werden wasserlösliche und fettlösliche Vitamine un terschieden: ILERNTIPP ! .. wasserlösliche Vitamine. Die meisten wasserlöslichen Vit Der chemische Aufbau der Nahrungsbestandteile (Kohlenhyd amine sind Vorstufen von Cofaktoren, die für viele enzymati rate, Lipide. Nukleinsäuren und Proteine) wird in der Biochemie sche Reaktionen benötigt werden (Tab. 1.1). Die wasserlöslichen gefragt und daher hier nicht explizit abgehandelt. Das Wissen Vitamine werden im oberen Dünndarm über Na•-abhängige ist jedoch notwendig, um die physiologischen Zusammenhänge Transportmechanismen absorbiert - mit Ausnahme von Vita zu verstehen. Falls Sie sich also nicht mehr ganz fit darin fühlen, schauen Sie noch einmal in der Biochemie nach. min B12. das erst im Ileum durch rezeptorvermittelte Endozyto se aufgenommen wird (s.S. 8). Kohlenhydrate, Fette und Proteine dienen im Energiestoff ,. Fettlösliche Vitamine. Einige der fettlöslichen Vitamine (Tab. wechsel der AlP-Synthese bzw. stellen die Bausteine für den 1.2) sind Vorstufen von Signalmolekülen oder von Hormonen: Stoffwechsel zur Verfügung. Neben diesen 3 Nährstoffen ent • VitaminAistin seiner Aldehydform (Retina!) die lichtab hält die Nahrung auch Bestandteile, die der Körper nicht selber sorbierende Komponente des Sehfarbstoffes Rhodopsin oder synthetisieren kann. Sie werden als essenzielle Nahrungsbe wirkt als Cofaktor bei Glykosylierungen. standteile bezeichnet. Dazu gehören Vitamine, Spurenelemen • Vitamin 0 (Calciol, Cholecalciferol) ist Vorläufermolekül des 3 te, Salze sowie einige Fettsäuren und bestimmte Aminosäuren. Vitamin D-Hormons (Calcitriol). das für den Calcium-und Sie sind überlebenswichtig und müssen in jeweils bestimmten Phosphathaushalt von entscheidender Bedeutung ist (s. S. Mindestmengen aufgenommen werden. 60). Vitamin D selber entsteht unter UV-Strahlung in der 3 Haut aus Provitamin D, in der Leber erfolgt die Umwandlung Tab. 1.1 Wasserlösliche Vitamine (nach: R Klinke et al., Physiologie, Thieme 2010) Vitamin Funktion Mangelsymptome Quellen tgl. Bedarf' Thiamin Dekarboxylierungsfaktor Beriberi. Wernicke- Schweinefleisch, unbehandel- 1,4 mg (Vitamin B1) -----------------------------------E-nzephalopathie tes Getreide ------- Riboflavin Flavoproteinbestandteil Glossitis Leber. Hefe. Milch. Weizen- 1.6mg (Vitamin-B-Komplex) keime 2 Nicotinamid und -säure' • Bestandteil von NAD' und NADP' Pellagra Leber, Nahrungstryptophan 18mg Pantothensäure CoA-Bestandteil Burning-Feet-Syndrom Eier, Leber, Hefe 5-lOmg (Vitamin-B -Komplex) 2 ---------- Folsäure Coenzym bei der Fettsynthese Sprue, megaloblastische grünes Gemüse, Leber, 0,4mg (Vitamin-B -Komplex) Anämie Getreide 2 -------- Pyridoxol Bestandteil von Pyridoxal periphere Neuropathie Hefe. Weizen. Leber. Fleisch 2,2mg (Vitamin B6) phosphat Cobalamin Coenzym für Homocystin perniziöse Anämie Leber. Fleisch, Eier 0,003mg ~itamin Bd methylierung Ascorbinsäure Redoxsystem (fördert Skorbut Zitrusfrüchte, Gemüse 60mg (Vitamin C) Eisenaufnahme) Biotin Coenzym bei der Fettsynthese Dermatitis, Hypercholeste- Eigelb, Leber, Hefe 0,2mg (Vitamin H) rinämie ' empfohlene Menge für einen 70kg schweren Mann. Werte für Frauen sind sehr ähnlich. ·' Eigensynthese. Pellagratritt nur bei verminderter Tryptophanbereitstellung auf. 2 1 Ernährung und Verdauung Tab. 1.2 Fettlösliche Vitamine (nach: R Klinke et al .• Pnysiologie, Thieme 2010) Vitamin Funktion Mangelsymptome Quellen tgl. Bedarf* Retinol Rhodopsinbestandteil reguliert Nachtblindheit, gelbe Gemüse und Früchte, 1 mg (VitaminA) Epithelwachstum und -differen- Xerophthalmie, Leber zierung trockene Haut Calciol erhöht Ca2•-und PO 4 ·- Rachitis, Fischöl 5 ~g (Vitamin D. Cholecalci- Resorption im Darm, (s. 5. 60) Osteomalazie ferol) Mineralisation des Knochens Tocopherol Antioxidans, schützt Membran- Muskelschwäche grünes Gemüse, Pflanzenöle 10 mg (VitaminE) proteine Menachinon Cofaktor der y-Karboxylierung Gerinnungsstörungen grünes Gemüse, Synthese 0,03mg (Vitamin K) der Gerinnungsfaktoren II, VII, durch Darmbakterien IX und X ·empfohlene Menge für einen 70kg schweren Mann. Werte für Frauen sind sehr ähnlich zu Calcidiol (25-0H-Calciferol), und in den Nieren entsteht schließlich das wirksame Hormon Calcitrial (1,25-Dihyd roxy-Cholecalciferol). Calcitrial fördert die transepitheliale Ca2+-Aufnahme im Dünndarm und in der Niere die Rückre sorption von Ca2+_ Die Verdauung der fettlöslichen Vitamine erfolgt wie die der Fette. Vitamin D z. B. wird in Mizellen aufgenommen, zu deren 3 Bildung Gallensalze erforderlich sind, und dann im Dünndarm absorbiert. Ist die Gallensäureproduktion gestört, funktioniert auch die Aufnahme des Vitamin 0 nicht mehr richtig. 3 Die fettlöslichen Vitamine kann man sich leicht mit dem Namen einer großen Supermarktkette merken: EDeKA. -1---1'--- Magen 1-3 h APROPOS Chronischer Alkoholismus, länger anhaltende parenterale Ernährung, aber auch eine mangelhafte Thiamin-(Vitamin-B)-Resorption (Malresorption) im 1 jejunum führen zu einem Vitamin-8-Mangel. der sich in Gewichtsverlust, Muskelschwäche und psychischen Ve1ränderungen wie Reizbarkeit und ·:;.+-k'-....,.P-\R--\--- Dünndarm 2-7 h depressive Stimmungslage äußert bzw. sich zu einer Wernicke-Enzephalopa thie oder einem ~eriberi-Syndrom entwickeln kann. "___"r-;;"-+-+--- Kolon 5-70 h FAZIT- DAS MÜSSEN SIE WISSEN X .. Calcitrial fördert die transepitheliale Ca2+-Aufnahme im Dünndarm . .. Die Aufnahme von Vitamin D (Cholecalciferol) ist bei gestör 3 Abb. 1.1 Verdauungstrakt mitdenjeweiligen Passagezeiten. Der ter Gallensäuresekretion beeinträchtigt. Gastrointestinaltrakt gliedert sich in Mundhöhle, Speiseröhre (Öso phagus), Magen (Gaster), Dünndarm (Duodenum, Jejunum und Ileum), Dickdarm (Kolon) und Enddarm (Rektum). in die Mundhöhle münden 1.1.2 Spurenelemente die Ausführungsgänge der 3 großen Speicheldrüsen, in das Duodenum die Ausführungsgänge von Pankreas und Gallenblase. Verschiedene Elemente, wie Kupfer, Eisen, Zink, Jod, Chrom. Se len. Fluor, Mangan, Molybdän und Kobalt sind für die Funktio intestinale Motilität dient dabei dem Transport. der mecha nen des Körpers unerlässlich, werden aber nur im Milligramm nischen Zerkleinerung der Nahrungsbestandteile und ihrer Bereich benötigt ("in Spuren", daher Spurenelemente). Durchmischung mit den Verdauungssäften. Außerdem werden die niedermolekularen Verbindungen in Kontakt mit dem ab sorbierenden Darmepithel gebracht. 1.2 Steuerung und Funktion des Gastroi ntestina ltrakts 1.2.1 Gastrointestinale Motilität Bei der Verdauung werden die Nahrungsbestandteile erst me Die Nahrungsaufnahme, das Kauen und die Einleitung des chanisch und anschließend durch die verschiedenen Verdau Schluckakts sind willkürlich gesteuerte Vorgänge, die durch ungssäfte enzymatisch in niedermolekulare Verbindungen quer gestreifte Muskulatur am Oropharynx und oberen Öso zerlegt (Abb. 1.1). Diese können ins Blut oder die Lymphe auf phagus bewerkstelligt werden. Auch die Defäkation wird genommen werden. Nicht verdaubare Nahrungsbestandteile willkürlich gesteuert, und zwar über den quergestreiften werden weiter transportiert und ausgeschieden. Die gastro- M. sphincter ani externus. 1.2 Steuerung und Funktion des Gastrointestinaltrakts 3 Die Wände des übrigen Magen-Darm-Traktes enthalten glat myentericus (Auerbach) und dem Plexus submucosus (Meiss te Muskulatur. Diese besteht aus 3 Schichten: der zur Schleim ner). haut gehörenden Lamina muscularis mucosae, einer inneren Der Plexus myentericus liegt zwischen Längs- und Ring Ringmuskulatur und einer äußeren Längsmuskelschicht Aus muskelseilicht und steuert renektorisch die Peristaltik bzw. die gangspunkt der Aktivität der glatten Muskulatur im Magen Durchblutung des Darmes. Besonders bei der propulsiven Pe Darm-Trakt sind Schrittmacherzellen, deren Ruhepotenzial ristaltik bedürfen Kontraktion und Erschlaffung benachbarter rhythmischen Spontandepolarisationen unterliegt. ln den ver Abschnitte einer präzisen Kontrolle. damit es zu einem geord schiedenen Abschnitten des Magen-Darm-Traktes treten den neten Transport des Speisebreis in aboraler Richtung kommt. unterschiedliche Funktionen entsprechende typische Motili Der Plexus submucosus liegt zwischen Ringmuskulatur und tätsmuster auf: Lamina muscularis mucosae, seine Hauptaufgabe ist die Steue rung der Sekretion . ... Propulsive Peristaltik. Sie dient dem Transport des Speise Um die Aktivität des Magen-Darm-Traktes an den allge breis im Ösophagus, Magen, Dünn- und Dickdarm. Während meinen Aktivitätszustand des Körpers anzupassen, wird das es in dem Abschnitt, der den Nahrungsbrei enthält, zu einer enterische Nervensystem durch das vegetative Nervensystem Kontraktion der Ringmuskulatur und einer Erschlaffung der moduliert (extrinsische Innervation). Der Sympathikus hat da Längsmuskulatur kommt, erschlafft gleichzeitig im aboral gele bei einen hemmenden, der Parasympathikus einen fördernden genem Abschnitt die Ringmuskulatur und die Längsmuskulatur Einnuss. kontrahiert sich. Es entsteht eine wellenförmige Bewegung von Freie Nervenendigungen der Afferenzen beider Plexus liegen oral nach aboral. in den Wänden des Magen-Darm-Traktes. Sie fungieren als Me chano-, Schmerz- und Chemosensoren. Ihre Afferenzen laufen ... Nicht propulsive Peristaltik. Sie wird verursacht von lokalen zusammen mit den parasympathischen und sympathischen Kontraktionen der Ringmuskulatur und dient der Durchmi Fasern zum ZNS. Sie ermöglichen die Entstehung vagovagaler schung des Speisebreis im Dünndarm . Renexe. .. Segmentations- und Pendelbewegungen. Sie dienen im 1.2.3 Hormone und Signalstoffe Dünn-und Dickdarm ebenfalls der Durchmischung des Speise breis. Segmentarionsbewegungen kommen durch die gleichzei An der Steuerung der Motilität und Freisetzung von Verdau tige Kontraktion der Ringmuskulatur eng benachbarter Berei ungsenzymeil im Gastrointestinaltrakt ist eine Vielzahl ver che zustande. Pendelbewegungen werden durch rhythmische schiedener Botenstoffe beteiligt (Tab. 1.3). Kontraktionen der Längsmusi<Uiarur ausgelöst, die Darmwand schiebt sich dabei über den Darminhalt. [LERNTIPP ·. ,: , ' ., t ;_ '! Die Funktion der Hormone lässt sich an ihren Namen ableiten: ... Dauerkontraktionen. Tonische Dauerkontraktionen der ... Gastrin (gaster ~Magen) fördert bei gefülltem Magen die Ringmuskulatur an den Sphinkteren (Ösophagussphinkter, lle Magensaftsekretion. ozökalklappe, Abb. 1.1) verschließen Funktionsräume und ver ... CCK (Chole ~Galle, Cysto =Blase, Kin in= Bewegung, Kontrak hindern einen ungewollten Rücknuss in proximal gelegene Ab tion) fördert die Kontraktion der Gallenblase. schnitte. Die Ringmuskulatur erschlafft nur, um den Durchtritt des Speisebreis in den nächsten Funl<tionsraum zu ermöglichen. FAZIT-DAS MÜSSEN SIE WISSEN X .. Der Plexus myentericus (Auerbach-Plexus) steuert reflekto risch die peristaltischen Kontraktionen des Darmes. 1.2.2 Das enterische Nervensystem ... Gastrin und Histamin stimulieren die HCl-Sekretlon der des Darmes Belegzellen des Magens, Sekretin hemmt sie . .. Eine ungenügende Ansäuerung des Magens führt zu einer Die Motilität des Darmes und die Freisetzung von Verdauungs vermehrten Gastrinsekretion. enzymen werden von einem eigenständigen Nervensystem ... GLP-1 und GIP fördern die lnsulinfreisetzung. gesteuert, dem enterischen Nervensystem (intrinsische Inner ... Motilin erhöht den Tonus des unteren Ösophagussphinkters. vierung). Es besteht aus 2 Ganglienzellschichten, dem Plexus Tab. 1.3 Hormone und Signalstoffe zur Steuerung der Magen-Darm-Tätigkeit (nach: R Klinke et al., Physiologie, Thieme 2010) Hormon Syntheseort Freisetzungsreiz Wirkung Gastrin G-Zellen im Magenantrum, - Magendehnung - Sekretion von HCI und Pepsinogen T in geringen Mengen in der - Vagusreizung - Magenmotilität T Duodenalschleimhaut - Proteine im Magen - Tonus des unteren Ösophagussphinkters T - ungenügende Ansäuerung des Magens Sekretin 5-Zellen in Duodenum und - pH im Duodenum< 4 - HC0 --Sekretion im Pankreas T 3 jejunum - Gallen-und Fettsäuren im - Gastrin-Ausschüttung L Duodenum - Magenmotilität L - HCI-Sekretion ! - Magenentleerung ! - Tonus des unteren Ösophagussphinkters ! - Gallengangsekretion HC0 --reiches Sekr~T 3