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Funktion einhöhliger Magen



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Regulation HCl Sekretion

1. nerval

  • durch Nachrungsaufnahme Freisetzung Acetylcholin aus postganglionären parasympathischen Fasern
    -> innervieren u.a. Belegzellen
  • Acetylcholin stimuliert über muscarinerge Rezeptoren der Zellmembran die HCl Sekretion über 2nd Messenger Weg
    -> Diacylglycerin (DAG) & Inositoltriphosphat (IP3): Stimulieren Ankopplung der Canaliculi an apikale Membran -> Stimulation HCl Sekretion

2. hormonal

  • Bildung von Gastrin in G-Zellen der Pylorusdrüsen
  • Wirkung über
    -> Bindung an Gastrin Rezeptoren in Zellmembran
    -> 2nd messenger DAG & IP3
  • Gastrinausschüttung in Blutbahn durch Futteraufnahme/Anwesenheit Futter in Magen
  • Stimulation der Ausschüttung über gastrin-releasing-peptide (GRP) 
    -> von parasympathischen Neuronen der Magenwand
  • Gastrinsekretion gehemmt durch Erniedrigung pH Wert 
    -> negative Rückkopplung, da Gastrin über HCl selbst pH senkt
    -> Vermittlung der Rückkopplung über Somatostatin

3. parakrin

  • Somatostatin aus benachbarten D-Zellen 
    -> hemmt Gastrin-Sekretion der G-Zellen
  • Histamin
    - stimuliert über H2 Rezeptoren der Belegzellen mittels cAMP die HCl Sekretion
    -> Abgabe angeregt durch Gastrin & Acetylcholin

-> einzelne Stimuli potenzieren sich in ihrer Wirkung auf Belegzellen

 

Funktion Lysozym

  • im Labmagen von Wdk sezerniert
  • an Verdauung Peptidoglycna (Murein) an Zellwand von Pansenbakterien beteiligt
  • wirksam bei niedrigen pH
  • wird nicht von Pepsin angegriffen
  • nur bei Wdk vorkommend

Funktion Intrinsic Factor

  • Glykoprotein
  • intestinale Absorption von Vit B12
  • Komplexbildung B12 & Intrinsic Factor
    -> Rezeptor in Ileum-Epithelzelle
  • B12 wichtig für Bildung roter Blutkörperchen

Wie hoch ist das Gesamtsekretvolumen/Tag bei Hd,Schw und Pfd?

Hund = 0,2-0,5l

Schwein = 2-3l

Pferd = 6-8l

Funktion Chymosin

  • Abspalten des Glykopeptids aus Milchprotein Casein
    -> übriger Caseinkomplex fällt aus 
  • verzögert Magenentleerung im Kälbermagen
    -> verhindert Überforderung der Verdauungs- und Absorptionskapazität des Dünndarms
  • bei Störungen: Durchfall

Sekretion Cardia- & Pylorusdrüsen

  • entsprechen weitgehend Nebenzellen der Fundusdrüsen
  • Sekretion von Schleim (Mucosa) durch Exocytose
  • Schleim
    - besteht aus großmolekularen Glykoproteinen (Mucine)
    -> liegen in Zellen als Sekretgranula vor
    - zum Schutz des Epithels
    - 0,5-1mm dicke Schutzschicht
  • Sekretion von HCO3- durch Cl-/HCO3- Austauscher
    -> Entstehung pH Gradient -> neutrale pH Verhältnisse an Epitheloberfläche trotz sauren pH des Mageninhalts

Aufbau Fundusdrüsen

  • 3 Zelltypen
    1. Nebenzellen (Halszellen)
    -> kleiden auch Magengrübchen (Faveolae)
    -> sezernieren Schleim
    2. Belegzellen (Parietalzellen)
    -> sezernieren HCl
    3. Hauptzellen
    -> sezernieren Enzyme (v.a. Pepsinogen)
  • entstehen aus Stammzellen im Halsbereich der Drüsen 
  • werden laufend durch neue Zellen ersetzt (ständiger turnover)

Welche Drüsenzonen lassen sich am Magen unterscheiden?

  1. Cardiadrüsenzone
    - bis auf Schw. nur schmaler Anteil
    - hauptsächlich Schleim sezernierend
  2. Fundusdrüsenzone
    - HCl & Enzynsekretion
  3. Pylorusdrüsenzone
    - hauptsächlich Schleim sezernierend

Funktion Pepsin

  • Endopeptidase
    -> spaltet Peptidbindungen von Nahrungsproteinen mit aromatischen AS
    -> Entstehung Peptide & AS
  • Schleim wird nicht von Pepsin angegriffen
  • pH Optimum 1-3

Enzymsekretion Hauptzellen

1. Pepsinogen

  • an Ribosomen der Hauptzellen
  • inaktive Vorstufe von Pepsin
  • in Golgi Apparat Verpackung in Sekretgranula
  • über Exycytose Abgabe in Drüsenlumen
    -> ständiger Rücktransport von Membranmaterial um Vergrößerung der Zelloberfläche zu verhindern
  • bei Milchkalb & -lamm in postnataler Phase Prochymosin (Vorstufe Labferment) produziert
  • nach Sekretion Umbau zu Pepsin und Chymosin durch niedrigen pH (1) 

2. Gastrale Lipase

  • entspricht linguale Lipase bei Kalb & Lamm

3. Lysozym

  • bei Wdk
  • Verdauung von Pansenbakterien

HCl Sekretion der Belegzellen

  • weisen intrazelluläre Canaliculi auf, die apikaler (Lumen zugewandten Membran) weitgehend entsprechen 
  • bei Aktivierung der Belegzellen Verschmelzen der Canaliculi mit apikaler Membran
    -> Lumen der Canaliculi zu Drüsenlumen hin offen
    -> Vergrößerung der Oberfläche der apikalen Membran + Sekretionsrate
  • K+/H+- ATPase
    - Hgegen starken Konzentrationsgradienten in Drüsenlumen (106fach)
    - K+ in Zelle
  • K+ & Cl- Kanäle
    - Transport mit dem Konzentrationsgradienten in die Zelle
    - K+ über K+/H+- ATPase dann wieder in Zelle 
    - Clmit H+ via Drüsenkanal in Magenlumen
  • Carboanhydrase
    - Bildung von Hund HCO3-  
    - Ausschleusen des HCO3- über Cl-/HCO3Austauscher (also gleichzeitig Aufnahme Cl-)
    - CO2 der Carboanhydrase aus Stoffwechsel der Belegzellen
  • Na+/K+ ATPase & Na+/HAustauscher
    - Pumpe gewährleistet Na und K Gradienten
    -> Aufrechterhaltung Membranpotential (wichtig für Cl Ausstrom)
    - Austauscher eliminiert überschüssige Protonen
  • Sekretion Intrinsic factor
    - Glykoprotein
    - bildet Komplex mit Vit B 12 -> entscheidend für Resorption
     

Funktion Salzsäure (HCl)

  • Sekretion bedingt niedrigen pH Wert (1-4
  • dadurch baktericide Wirkung (Abtötung von MO)
    -> bei Wdk v.a. MO die mit Panseninhalt in Labmagen gekangt sind 
  • manche Bakterien unempfindlich
    -> zB Helicopacter pylori: schafft über Urease neutrale pH Verhältnisse in eigener Umgebung
  • Aktivierung von Pepsinogen/Prochymosin zu Pepsin/Chymosin
    -> durch Abspaltung von Peptidketten

Funktion Schleim (Mucus)

  • kleidet Magen aus (0,5-1mm dick)
  • schützt Schleimhaut vor mechanischen Läsionen 
  • Sekretion von Bicarbonat
    -> neutrale pH Verhältnisse unter Schleimschicht

Resorptionsfunktion Magen

  • effektive Resorption von schwachen Säuren 
    -> zB kurzkettige FS
    -> liegen durch niedrigen pH v.a. undissoziiert vor (dann eine Diffusion durch Membran)
  • aber Gefahr der Ansäuerung im Cytosol durch Anhäufung der FS
    -> kann zu Epithelschädigungen führen

Sekretorische Aktivität & Futteraufnahme

  • Futteraufnahme = starker Stimulus für HCl & Enzymsekretion
    -> nicht für Schleim und Bicarbonat
  • Anregung der Magensaftsekretion schon vor Abschlucken durch Geruch, Geschmack und Erwartung der Fütterung
    = cephale Phase
  • N. vagus induziert cephale Phase
    -> löst v.a. gesteigerte Gatrinsekretion aus
  • gastrale Phase
    = Anregung der Sekretion durch Dehnung des Magens (vagovagaler Reflex) & Anwesenheit von AS und Peptiden im Magen (Pepsinwirkung, durch partielle Proteinverdauung)
    -> v.a. gesteigerte Gastrinsekretion
  • intestinale Phase
    = Anregung der Sekretion durch proximalen Dünndarm aufgrund chemischer und mechanischer Stimuli

Regulation Enzymsekretion

1. nerval

  • Sekretion in Zusammenhang mit Futteraufnahme
  • Acetylcholin
    - 2nd messenger DAG & IP3
    - IP3 bewirkt Freisetzung von Ca2+: erhöhte Konzentration wichtig für Enzymsekretion durch Exocytose
  • Noradrenalin
    - Stimulation über ß-adrenerge Rezeptoren
    - über Aktivierung der Adenylatcyclase Bildung cAMP
    -> über Phosphorylierung bestimmter Proteine Förderung der Exozytose & dadurch Enzymsekretion

2. hormonal

  • Cholecystokinin (CCK)
    - DAG & IP3
    - Abgabe in Blut über AS und FS im Darmlumen (also durch Futteraufnhame beeinflusst)
  • Secretin
    - cAMP
    - Abgabe in Blut durch niedrigen pH Wert im Duodenum

Regulation Schleim- & Bicarbonatsekretion

  • deutlich geringer von Nahrungsaufnahme beeinflusst, als HCl und Enzymsekretion
  • Stimulation der Schleimsekretion durch
    - Acetylcholin: über DAG & IP3
    - Prostaglandin E: über cAMP
  • niedriger pH im Magen = wichtigster Stimulus für Schleimsekretion
    -> Aktvierung vagovagaler Reflex der Acetylcholinausschütung + Anregung Bildung von Prostaglandin E
  • Hemmung der Prostaglandinbildung durch nicht steroidale Entzündungshemmer (zB Aspirin)
    -> beeinträchtigen Schutzfunktion der Schleimschicht
    -> gleicher Effekt durch Glucocorticoide (Stresshormone aus NNR)
  • Regulation der HCO3Sekretion analog zur Schleimsekretion

Funktion Gastrale Lipase

  • pH Optimum 3,0-7,0
  • bei Monogastriern
  • Spaltung von Triacylglycerdiden zu Diacylglyceriden und freien Fettsäuren
  • hohe Resistenz gegen proteolytische Aktivität von Pepsin
  • vgl linguale Lipase Kalb
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