Mechanismen der Stimulation der Verdauungsdrüsen

Jede der enzymsekretierenden Drüsen muss dazu angeregt werden, ihr Produkt zum richtigen Zeitpunkt abzusondern. Eine kontinuierliche Sekretion von Enzymen durch die Drüsen wäre unnötig und sogar schädlich. Die Koordination der Sekretion von Verdauungssäften mit der Anwesenheit von Nahrung wird auf zwei Arten erreicht – mit Hilfe des Nervensystems und Hormonen.

Hormone sind chemische Substanzen, die in einem Teil des Körpers ausgeschüttet und über das Blut in einen anderen Teil transportiert werden, wo sie ihre spezifische Wirkung entfalten. Die Funktion der Speicheldrüsen wird vollständig durch das Nervensystem reguliert. Der Geruch oder Geschmack von Nahrungsmitteln reizt Nervenzellen in der Nasen- oder Mundhöhle und veranlasst sie, Impulse an das Speichelzentrum in der Medulla oblongata zu senden. Diese Impulse werden an die Speicheldrüsen weitergeleitet und bewirken die Speichelsekretion.

Die bloße Anwesenheit von geschmacks- und geruchlosen Gegenständen im Mund, wie zum Beispiel Kieselsteinen, regt andere Zellen in der Mundschleimhaut an, die auf die gleiche Weise Speichelfluss verursachen. Darüber hinaus können Impulse von höheren Zentren des Gehirns ausgehen: Schon der Anblick von Nahrung oder der Gedanke daran kann die Speichelsekretion auslösen. So reagieren die Speicheldrüsen auf chemische, mechanische und mentale Reize.

Einen wesentlichen Teil unseres Wissens über den Mechanismus der Magensaftsekretion verdanken wir dem russischen Physiologen I.P. Pawlow, der viele experimentelle Methoden entwickelte und viele subtile Experimente durchführte. Eines dieser Experimente bestand darin, die Speiseröhre eines Hundes aufzuschneiden und die beiden resultierenden Enden an die Oberfläche des Halses zu bringen, sodass das Futter beim Füttern des Hundes nicht in den Magen, sondern durch eine Öffnung im Hals austrat .

Obwohl kein Futter verwendet wurde, führte diese „Scheinfütterung“ zur Sekretion von Magensaft in einer Menge, die etwa einem Viertel der normalen Menge entsprach. Dieses Viertel der normalen Saftsekretion wird durch Nervenimpulse stimuliert, die von den Geschmacksknospen oder dem Auge ausgehen und zum Gehirn wandern, von wo aus sie zum Magen weitergeleitet werden.

Wenn die zum Magen führenden Nerven durchtrennt werden, wird die Saftsekretion vollständig unterbrochen. Wenn Futter in den Teil der Speiseröhre eingeführt wird, der zum durchtrennten Magen führt, so dass der Hund das Futter nicht sehen, riechen oder schmecken kann, führt das Eindringen des Futters in den Magen zur Sekretion von etwa der Hälfte der normalen Saftmenge . Diese Saftsekretion erfolgt auch dann, wenn die zum Magen führenden Nerven durchtrennt sind, obwohl weniger Saft freigesetzt wird.

Folglich hängt die Saftsekretion teilweise von der Nervenstimulation der Magendrüsen durch Impulse von Zellen in der Magenschleimhaut und teilweise von der Wirkung eines Hormons namens Gastrin ab. Das Hormon Gastrin wird von den Zellen der Pylorusschleimhaut des Magens freigesetzt, wenn teilweise verdaute Nahrung mit diesen Zellen in Kontakt kommt.

Die Existenz und Wirkung dieses Hormons wurde schließlich in Cross-Circulation-Experimenten nachgewiesen, bei denen das Kreislaufsystem eines Hundes mit dem Kreislaufsystem eines anderen Hundes verbunden wurde. Als Futter in den Pylorusbereich des Magens eines Hundes eingeführt wurde, begannen die Magendrüsen des anderen Hundes abzusondern.

Ein Teil der Magensaftsekretion wird durch das Vorhandensein von Nahrungsmitteln im Darm verursacht. Es ist möglich, dass dies auf die Wirkung von Aminosäuren zurückzuführen ist, die aus dem Dünndarm ins Blut aufgenommen werden, oder vielleicht auf einen noch unbekannten Reflex oder ein Hormon.

Die Beteiligung so vieler verschiedener Mechanismen ermöglicht es dem Magen, entsprechend der Menge und Art der aufgenommenen Nahrung die richtige Menge Saft bereitzustellen.

Die Bauchspeicheldrüse wird durch das Hormon Sekretin stimuliert, das von den Schleimhautzellen des oberen Dünndarms ausgeschüttet wird. Diese Zellen werden wiederum durch den Säuregehalt der Nahrung stimuliert, die aus dem Magen in den Darm gelangt. Unter normalen Bedingungen stimuliert saurer Speisebrei, der in den Dünndarm gelangt, die Zellen in seinen Wänden und veranlasst sie, Sekret in die Darmblutgefäße freizusetzen. Dieses Hormon, das über das Blut durch den Körper transportiert wird, erreicht schließlich die Bauchspeicheldrüse und veranlasst diese, die von ihr synthetisierten Hormone abzusondern.