Grundlagen Magen

Der Magen ist ein Hohlraumorgan und das erste Reservoir des Verdauungstraktes für den Speisebrei. Die vorgekaute Nahrung wird hier mittels Verdauungsenzymen und Magensaft zu einem Nahrungsbrei zersetzt, der anschließend mit Hilfe der peristaltischen Kontraktion der Magenmuskulatur in den Dünndarm befördert wird.

Anatomie

Makroskopisch wird der Magen in folgende Abschnitte unterteilt:

Kardia

Der „Mageneingang“ bildet den Übergang zwischen der Speiseröhre und dem Mageninneren.

Fundus

Der Magenfundus umgrenzt den Bereich des Magens, der oberhalb der Kardia liegt.

Corpus gastricum

Der „Magenkörper“ umfasst den größten Bereich des Magens.

Pylorus

Der „Magenpförtner“ grenzt den Mageninnenraum gegen den Dünndarm ab. Dieser Bereich besteht aus einer erweiterten „Pförtnerhöhle“ (Antrum pyloricum), die in den engen „Pförtnerkanal“ (Canalis pyloricus) mündet. Der Übergang zum Dünndarm wird durch einen Schließmuskel, den Musculus sphincter pylori, verschlossen.

Die Wand des Magens ist aus folgenden Schichten aufgebaut.

Magenschleimhaut (Tunica mucosa gastrica)

Die Epithelschicht der Magenschleimhaut produziert den magenauskleidenden Schleim, der das Organ vor der Selbstverdauung schützt. Zudem sind hier eine Reihe von spezialisierten Drüsenzellen eingebettet. Während im Bereich der Kardia und des Pylorus hauptsächlich schleimproduzierende Drüsenzellen sitzen, enthält der Corpus- und Fundusbereich neben schleimproduzierenden Nebenzellen auch pepsiongenproduzierende Hauptzellen sowie Belegzellen, in denen Salzsäure und Intrinsic-Faktor gebildet werden.

Bindegewebsschicht (Tela submucosa)

Die unter der Magenschleimhaut liegende Bindegewebsschicht ist von zahlreichen Blutgefäßen durchzogen, die der Versorgung der Schleimhaut dienen.

Muskelschicht (Tunica muscularis gastrica)

Die Muskelschicht besteht aus einer inneren schrägen, einer mittleren Ringmuskel- und einer äußeren Längsmuskelschicht. Diese ermöglicht die Vermengung des Speisebreis sowie dessen Beförderung zum Dünndarm.

Bauchfellschicht (Tunica serosa)

Die Muskelschicht wird von Teilen des Bauchfells (Peritoneum) überzogen.

Physiologie

Der Magen dient der Vorverdauung des Nahrungsbreis und der Abtötung von Bakterien.

Verdauung

Im Magen werden lediglich Eiweiße enzymatisch gespalten. Die hierfür notwendigen Enzyme Pepsin und Kathepsin werden als Vorstufen von den Hauptzellen der Magenschleimhaut sezerniert und durch den niedrigen Magen-pH aktiviert. Die Freisetzung der Enzyme wird durch das Hormon Gastrin stimuliert, welches unter anderem bei eiweißhaltigen Speisen ausgeschüttet wird. Die kohlenhydratspaltende Speichelamylase wird in der sauren Umgebung inaktiviert, so dass keine Zuckerspaltung mehr stattfindet. Auch Fette werden im Magen nicht gespalten, jedoch durch die Peristaltik der Magenmuskulatur verflüssigt.

Gastrinbildung

Gastrin wird in den G-Zellen des Antrums gebildet und durch Magendehnung, eiweißhaltige Nahrung, Koffein, Alkohol oder Reize des Vagusnervs freigesetzt. Das Gewebehormon stimuliert unter anderem in der Magenschleimhaut die Säurebildung in den Belegzellen und die Pepsinogenfreisetzung aus den Hauptzellen sowie die Ausschüttung der Hormone Insulin, Glukagon und Somatostatin in der Bauchspeicheldrüse. Somatostatin wiederum hemmt, ebenso wie ein niedriger Magen-pH, die Bildung von Gastrin.

Salzsäurebildung

Der Magensaft enthält neben Schleim, eiweißspaltenden Enzymen und Intrinsic-Faktor vor allem Magensäure. Diese stellt eine erste wirkungsvolle Barriere gegen Nahrungskeime dar, die durch den niedrigen pH von 1-4 größtenteils abgetötet werden. Gleichzeitig unterstützt das saure Milieu die Aufschließung von Nahrungseiweißen, indem es diese ausfällt sowie die Wirksamkeit der eiweißspaltenden Enzyme sichert.

Die Belegzellen der Magenschleimhaut schütten bei Stimulation durch Gastrin, Histamin oder parasympathische Reize Chloridionen sowie Protonen aus, die sich außerhalb der Zellen zu Salzsäure verbinden.

Der Magensaft enthält 0,5%ige Salzsäure, so dass sich ein saurer pH-Wert von 1,2 bis 3 ergibt, der den Nahrungsbrei durchsäuert. Insgesamt werden etwa 2 bis 3 Liter  Magensaft pro Tag hergestellt. Um sich selbst vor der aggressiven Flüssigkeit und vor einer Selbstverdauung durch das Enzym Pepsin zu schützen, produziert die Magenschleimhaut Muzine.

Aufgaben der Magensalzsäure

  • Denaturierung von Eiweiß, so dass Enzyme besser wirken können
  • Pepsinogen wird zu Pepsin (eiweißspaltendes Enzym) aktiviert
  • Bakterien und Keime sterben ab
  • Die Eisenresorption wird gefördert
  • Die Nitrosaminbildung wird verhindert

Im Magen gibt es drei verschiedene Zelltypen mit unterschiedlichen Aufgaben: Hauptzellen, Nebenzellen und Belegzellen.

  • Hauptzellen: Sie produzieren Pepsinogen (Vorstufe des Pepsins)
  • Nebenzellen: Sie bilden Schleime (Muzine), die die Magenschleimhaut vor einer Selbstverdauung schützen sollen
  • Belegzellen: Salzsäure und der Intrinsic-Faktor, der für die Vitamin B12-Absorption notwendig ist, werden hergestellt

Die Magensaftsekretion wird angeregt durch Anblick, Geruch und Geschmack von Speisen, der mechanischen Reizung der Mundhöhle, durch die Ausschüttung von Gastrin, einem in den Antrumzellen (im unteren Magenabschnitt gelegen) gebildeten Enterohormon, und durch den Eintritt des Speisebreis in den Magen. Denn die Nahrung dehnt die Magenwand, was bei großem Volumen rasch zur Sättigung führt. Die im Magen vorhandenen Dehnungsrezeptoren aktivieren in diesem Falle das Sättigungszentrum im Hypothalamusbereich des Gehirns über Vagusfasern.

Das Essen verweilt etwa 1 bis 7 Stunden  im Magen. Das ist abhängig von Konsistenz, Temperatur und Zusammensetzung der Nahrung sowie von der psychischen Verfassung.

Enzyme im Magen

Die Alpha-Amylase aus der Mundhöhle wirkt im Magen solange weiter, bis sie durch die Salzsäure inaktiviert wird. Im Magensaft sind Lipasen vorhanden. Diese Enzyme spalten emulgierte Fette in kurzkettige Fettsäuren. Lipasen im Magen haben nur für Säuglinge Bedeutung, weil bei ihnen die Pankreasfunktion noch nicht voll ausgebildet ist. Auch Pepsin und Kathepsin (eiweißspaltende Enzyme) kommen im Magensaft vor und zerlegen Eiweiße zu Polypeptiden.

Der Nahrungsbrei verlässt den Magen schubweise über den Magenpförtner (Pylorus), dem Schließmuskel des Magens, in den Dünndarm, wo er durch die alkalischen Verdauungssäfte der Gallenblase und der Bauchspeicheldrüse neutralisiert wird. Voraussetzung für den Weitertransport ist allerdings, dass die Partikel höchstens 2 mm groß sind.

Bildung von Intrinsic-Faktor

Die Belegzellen von Corpus und Fundus bilden neben Salzsäure auch den für die Vitamin B12-Aufnahme essenziellen Intrinsic-Faktor. Durch die Wirkung eiweißspaltender Enzyme würde das Vitamin zerstört werden. Durch Bindung an das Glykoprotein entsteht ein stabiler Komplex, der die Magenpassage übersteht und bis zum unteren Dünndarm transportiert wird. Im Ileum wird der Komplex über spezifische Rezeptoren aufgenommen und in den Darmzellen zu Vitamin B12 und Intrinsic-Faktor gespalten.