Die Funktion der Magenschleimhaut liegt hauptsächlich in der Sekretion von Magensaft. Zudem werden in ihr Hormone und Mediatorstoffe gebildet, die verschiedene Körperfunktionen beeinflussen.
Der Magensaft enthält Verdauungsenzyme, um die Vorverdauung der Nahrung zu Chymus zu gewährleisten und viel Säure. Sie dient zur Denaturierung aufgenommener Proteine, zur Einstellung des optimalen Arbeitsmilieus für die Verdauungsenzyme und wirkt bakterizid.
Um die 0.6-0.9mm dicke Schleimhaut vor diesen potentiell autolytischen Einflüssen zu schützen, wird Sie durch eine Schleimschicht bedeckt. Die HCO3-Sekretion der Epithelzellen bildet im Schleim einen pH-Gradienten von pH 2 luminal bis pH 7 epithelial aus, so dass die Zellen in ph-neutralem Milieu liegen.
Das Oberflächenepithel wird ca. alle 5 Tage komplett ersetzt, während dies bei den Drüsen Jahre dauert. Beide Zellarten regenerieren sich aus Zellen des Drüsenhalses mit starker mitotischer Aktivität.
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Histologie
Das schleimproduzierende Oberflächenepithel besteht aus einschichtig hochprismatischen, PAS-positiven Zellen, die mit Tight-Junctions verbunden sind. Pro mm2 Oberfläche münden ca. 100 Foveolae gastricae (Magengruben), die in die Magendrüsen führen. Diese dürfen in normaler Schleimhaut die Lamina propria nicht überschreiten.
Pars cardiaca
Fovealoae : Drüsentubuli = 1 : 1
stark verzweigte Drüsenendstücke
Schleim- und wahrscheinlich Lysozymproduktion
Fundus und Corpus
Fovealoae : Drüsentubuli = 1 : 4
lange unverzweigte Drüsen
Schleimzellen
Neben dem Oberflächenepithel produzieren auch die Isthmus- und die Nebenzellen im Drüsenzervix pH-neutralen Schleim aus hochmolekularen Glykoproteinen mit vielen Aminozuckern. Die Sekretion erfolgt kontinuierlich.
Belegzellen
Lage: Pars principalis der Drüsen (auch Parietalzellen genannt)
Zellmorphologisch kennzeichnend sind intrazelluläre Canaliculi zur apikalen Oberflächenvergrößerung, viele Mitochondrien (daher eosinophil, ATP-Gewinnung für die Protonenpumpen) und ein ausgeprägter Golgi-Apparat.
Funktion: Salzsäure-Produktion
Die HCl-Produktion erfolgt nicht kontinuierlich, sondern ist mit der Verdauung und Nahrungsaufnahme assoziiert. Die Aktivierung der Belegzelle führt innerhalb von 10min schon zu ersten morphologischen Veränderungen: zytoplasmatische Tubulovesikel fusionieren mit der Membran der intrazellulären Canaliculi und integrieren so die H+/K+-ATPase in die Zellmembran.
Ein neutraler pH-Wert ist für alle Zellfunktionen obligat, daher darf die Salzsäure selbst erst ausserhalb der Zelle enstehen. Die H+/K+-ATPase befördert nun unter ATP-Verbrauch das durch die Karboanhydrase intrazellulär entstandene H+ ins Magenlumen, ein Kaliumion wird aufgrund der Elektroneutraliät aufgenommen. Das Nebenprodukt der Karboanhydrase-Reaktion, HCO3- wird basolateral ins Blut abgegeben. Im Antiportmechanismus gelangt ein Chlorid-Ion in die Zelle und diffundiert von dort aus weiter ins Magenlumen. Die Verbindung des Protons und Chloridions ergibt die Salzsäure im Magen. Es wird so eine ein Million fache H+-Konzentrierung gegenüber dem Blut erreicht!
Stimulation der HCl-Produktion:
- Acetylcholin (Nervus vagus über Repeptor M3)
- Gastrin (G-Zellen der Pars pylorica)
- Histamin (parakrin aus enterochromaffinen Zellen über Rezeptor H2)
-> Hemmung der Säureproduktion durch H2-Antagonisten oder Protonenpumpenblocker
Intrinsic-Faktor
Nach der Bindung des Vitamin B12 an das R-Protein im Speichel (Magensaftresistenz) und der Spaltung durch Pankreasenzyme im oberen Duodenum, bildet der von den Belegzellen gebildete Intrinic-Faktor einen Komplex mit Vit. B12. So wird es nicht durch Proteolyse im proximalen Dünndarm geschädigt und kann dann im terminalen Ileum resorbiert werden. Im Blut wird es an Transcobalamin gebunden transportiert und z.T. in der Leber gespeichert.
-> Bei Mangel: Perniziöse Anämie (hyperchrome makrozytäre Anämie).
Hauptzellen
Lage: Pars principalis der Drüsen
Sekretorisch stark aktiv (viele Sekretgranula, raues ER, Golgi-Apparat), Produktion von Pepsinogen (wird im sauren Magenmilieu zur Endoprotease Pepsin aktiviert) und Lipase (wichtig nur beim Säugling zur Hydrolye des Michfetts).
Enterochromaffinartige Zellen
Lage: Pars principalis der Drüsen
Pars pylorica
Fovealoae : Drüsentubuli = 3 : 1
Lange Foveolae, stark verzweigte tubuläre Drüsen.
G-Zellen
Gastrin-Produktion. Stimuliert enterochromaffine und Beleg-Zellen. Dominierender chemischer Reiz in der gastralen Phase der Verdauung.
Stimulation durch
- Acetylcholin (Nervus vagus)
- Dehnung des Antrums
- pH im Antrum < 3