Ernährungsphysiologie an der Hochschule Fulda

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Die menschliche Zunge kann fünf verschiedene Geschmacksqualitäten unterscheiden. Welche sind das? Welche Funktion haben diese jeweils?

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Die glatte Muskulatur im Magen sorgt für eine Magenmotorik. Welche drei verschiedenen Bewegungsmuster werden hier unterschieden?

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 Stimmt es, dass nur mit der Zungenspitze der süße Geschmack erfasst wird? Gibt es also ein typisches topographisches Verteilungsmuster der Geschmacksqualitäten? 


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Wann ist der Mageninhalt am sauersten? Direkt nach der Nahrungsaufnahme oder nach der Magenentleerung?

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Wie läuft der Schluckakt ab? Bitte beschreiben Sie diese Phasen.

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Wenn Sie einmal bewusst auf den Kauvorgang achten, welche Strukturen sind daran beteiligt? Kauen Sie im Normalfall bewusst oder unbewusst? Wie wirkt es sich aus, wenn das Gebiss in einem schlechten Zustand ist?

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Was passiert weiter mit dem Bicarbonat, welches neben den H + -Ionen in der Belegzelle entsteht? Wann kommt es zu einer „Bicarbonatflut“ im Blut?

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Das Zylinderepithel des Magens ist zum Schutz mit einer Schleimschicht überzogen. Aber, wovor schützt dieser Schleim genau?

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Welche Spaltprodukte entstehen, wenn der Haushaltszucker hydrolisiert wird?

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Wie werden Geschmacksstörungen bezeichnet, wie die Riechstörungen 


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Welche Bedeutung hat der Geruchssinn?

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Der Speichel besteht vor allem aus Wasser und Elektrolyten. Im Drüsenazinus wird Primärspeichel gebildet. Dieser wird dann in den Ausführungsgängen der Drüse verändert. Was passiert da prinzipiell? Was heißt eigentlich plasmaisoton und hypoton? 


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Ernährungsphysiologie

Die menschliche Zunge kann fünf verschiedene Geschmacksqualitäten unterscheiden. Welche sind das? Welche Funktion haben diese jeweils?

Geschmacksqualitäten:

  • Süß = Identifikation von Kohlenhydraten
  • Salzig = Ausreichende Zufuhr an Ionen
  • Umami = Identifikation von Proteinen
  • Bitter = Schutz vor Toxin Aufnahme
  • Sauer = Schutz vor Unreifen, Verdorbenen

Ernährungsphysiologie

Die glatte Muskulatur im Magen sorgt für eine Magenmotorik. Welche drei verschiedenen Bewegungsmuster werden hier unterschieden?

  • Wir sehen also die Längsmuskulatur, die sich ja auch sonst im GIT befindet, welche sich hier in einzelnen Strängen über den Magen zieht. 
  • Wir sehen die Ringmuskulatur, die sich vor allem ab dem oberen Drittel bis nach unten um den Magen legt 
  • Und die Besonderheit im Magen, in dem Wandaufbau ist die Fibrae obliquae, eine zusätzliche Schrägverlaufende Muskelschicht, die dem Magen dazu dient, den Speisebrei mechanisch zu Zerkleinern. 




  1. Der proximale Magen ist ohne Potentialwellen tonisch kontrahiert.
  2. Von der Schrittmacherregion im oberen Korpusdrittel aus wandern slow waves mit einer Frequenz von 3/min nach unten und sind daher nach distal phasenverschoben.
  3. Im Duodenum haben die slow waves eine Frequenz von ca. 12/min, auch sie zeigen eine Phasenverschiebung nach distal.
  4. Peristaltische Wellen entstehen, wenn durch die Potentialwellen Aktionspotentiale (Kontraktionen) ausgelöst werden

Ernährungsphysiologie


 Stimmt es, dass nur mit der Zungenspitze der süße Geschmack erfasst wird? Gibt es also ein typisches topographisches Verteilungsmuster der Geschmacksqualitäten? 


Geschmacksqualitäten 

  • Jede Papille ist für mehrere, meist alle Geschmacksqualitäten empfindlich
  • Topographische Verteilungsmuster der Geschmacksqualitäten lassen sich nur schwer auf der Zunge erkennen.
  • Neben einigen Geschmackssinneszellen, die auf verschiedene Geschmacksreize reagieren, antworten die meisten Sinneszellen nur auf eine Qualität.
  • Bei längeren, konstanten Geschmacksreizen nimmt die Geschmackswahrnehmung durch Adaptation ab, kann sogar völlig verschwinden. Die Adaption bei bitteren Geschmack dauert teilweise bis zu Stunden oder überhaupt keine Adaption 
  • Rezeptive Felder: einzelne Nervenfasern innervieren mehrere Sinneszellen, sogar in verschiedenen Geschmacksknospen
  • Es gibt kein typisches topografisches Verteilungsmuster der Geschmacksqualitäten, diese Aussage beruht auf einer Hypothese aus dem 20. Jahrhundert. Verteilungsmuster ist nur schwer zu erkennen 

Ernährungsphysiologie

Wann ist der Mageninhalt am sauersten? Direkt nach der Nahrungsaufnahme oder nach der Magenentleerung?

der Mageninhalt ist dann am Sauersten, wenn noch keine Nahrung im Magen enthalten ist. Also wenn schon die Stimulation stattgefunden hart vllt. Durch einen Olfaktorischen Reiz aber noch keine Nahrung im Magen angekommen ist. Selbst bei basaler Sekretion von Salzsäure kommt es dazu, dass im Magen ein sehr niedriger pH-Wert herrscht, denn im Magen ist, wenn er leer ist ein sehr geringes Flüssigkeitsvolumen   von etwa 20-50ml im Nüchternen Zustand vorhanden.  So ergeben sich im leeren Magen pH-Werte von 1,9 bis 2,5.



Wird dann Nahrung aufgenommen und kommt im Magen an, wird zwar mehr Salzsäure produziert aber diese Salzsäure wird durch die Proteine (die in der Nahrung sind) ab gepuffert, denn die Proteine werden durch die Salzsäure Denaturiert (die Salzsäure reagiert mit den Seitenketten der AS in den Porteinen und es kommt zur abpufferung und zunächst zu einem Anstieg des pH-Wertes. ) Es wird also weniger Sauer, je mehr Nahrung in den Magen kommt. Nach der Nahrungsaufnahme vergehen mehrere Stunden und der pH-Wert sinkt langsam wieder ab, es kommt keine Zusätzliche Nahrung mehr in den Magen es wird aber ständig weiter HCL (Salzsäure) weiter produziert und so kommt es zum absenken des pH-Werts.

Ernährungsphysiologie

Wie läuft der Schluckakt ab? Bitte beschreiben Sie diese Phasen.

Der Schluckakt läuft wie folgt ab:

  1. Pressen der Zunge nach oben gegen den harten Gaumen
  2. Verschluss des Nasopharynx durch den weichen Gaumen
  3. Anheben des Larynx (Kehlkopf) und Umbiegen der Epiglottis über den Eingang der Luftröhre
  4. Peristaltik der Pharynxmuskulatur
  5. Reflektorisches Öffnen des oberen Ösophagussphinkters

Ernährungsphysiologie

Wenn Sie einmal bewusst auf den Kauvorgang achten, welche Strukturen sind daran beteiligt? Kauen Sie im Normalfall bewusst oder unbewusst? Wie wirkt es sich aus, wenn das Gebiss in einem schlechten Zustand ist?

Kauen = Zerkleinerung der festen Nahrung durch zerschneiden, zerreißen und zermahlen 

 

Beteiligte Strukturen:

  • Ober- und Unterkiefer mit den Zähnen
  • Kaumuskulatur
  • Zunge und Wangen
  • Mundboden und Gaumen


Steuerung:

  • Rhythmische Aktion des Kauvorgangs erfolgt primär willkürlich und dann weitgehend unbewusst
  • Effizienz der Zerkleinerung hängt wesentlich vom Zustand des Gebisses ab
  • Kauvorgang stimuliert den Speichelfluss
  • Der Berühungsreiz der Speisepartikel steuert die Kaubewegung Reflektorisch es kommt zu einer Seitwärts, Vor und Rückwärts Bewegung und einem Auf und Ab in Zusammenarbeit der Zunge, Zähne, Wangenmuskulatur und des Gaumens. Die festen Partikel werden dabei bis zu einer Größe von wenigen qmm zermalmen. 
  • Durch den Kauvorgang wird der Speichelfluss stimuliert und dadurch die Konsistenz der Partikel zum Schlucken vorbereitet 
  • Beim Kauen kommt es außerdem zur Freisetzung flüchtiger Komponente der Nahrung und es werden auch feste Bestandteile aufgelöst und aufgeschwemmt durch den Speichel, die dann die Geschmacks und Geruchswahrnehmung fördern. 
  • Dies wiederum führt reflektorisch zu einer Weiter Anregung des Speichelflusses und auch zur Anregung der Magensaft Sekretion 
  • Die Stimulierung der Sekretion und Motilität des restlichen GIT wird durch den Kauvorgang postuliert. Aus diesem Grund kann z.B. bei Darmträgheit  das Kaugummi kauen als Stimulanz empfohlen werden. 

Ernährungsphysiologie

Was passiert weiter mit dem Bicarbonat, welches neben den H + -Ionen in der Belegzelle entsteht? Wann kommt es zu einer „Bicarbonatflut“ im Blut?

  • Protonenpumpenblocker – blockiert ATP, dadurch Unterbindung der Produktion von H+
  • Bikarbonat wird raus transportiert und Cl- Ionen rein
  • Bikarbonat geht in Zellzwischenräume und dann ins Blut  
  • H+ und HCO3- werden separat sezerniert

Ernährungsphysiologie

Das Zylinderepithel des Magens ist zum Schutz mit einer Schleimschicht überzogen. Aber, wovor schützt dieser Schleim genau?

Schleim ist Schutz vor:

  • mechanischen
  • thermischen
  • enzymatischen Schädigungen, sowie  
  • zusätzliche Barriere gegen Reflux von Magensaft in den Ösophagus
  • Der pH-Gradient in der Magenschleimhaut wird durch die Mukusschicht, die Neutralisationsfähigkeit des Oberflächenepithels und durch Schutz gegenüber der Pepsinaktivität aufrechterhalten


Der Schleim kann bei intaktem Magen nicht von der Magen-HCL aufgelöst werden!!!

Ernährungsphysiologie

Welche Spaltprodukte entstehen, wenn der Haushaltszucker hydrolisiert wird?


Glucose und Fructose


Ernährungsphysiologie


Wie werden Geschmacksstörungen bezeichnet, wie die Riechstörungen 


Bei Riechstörungen kann man verschieden schwere Verlaufsformen unterscheiden:

  • Anosmie ist der komplette Verlust des Geruchssinnes,
  • von partieller Anosmie spricht man bei teilweisem Verlust von Duftklassen,
  • von Hyposmie bei verminderter Riechleistung


Man teilt Geschmacksstörungen in verschiedene Schweregrade ein:


  • Totale Ageusie liegt vor, wenn die Empfindung für alle Qualitäten verloren ist.
  • Bei partiellen Ageusien ist sie nur für eine oder mehrere Qualitäten fehlend.
  • Bei Dysgeusien treten unangenehme Geschmacksempfindungen auf.
  • Als Hypogeusie bezeichnet man eine pathologische verminderte Geschmacksempfindung.

Ursachen

  • Genetisch bedingt,
  • Erkrankungen im HNO-Bereich,
  • Tumore, 
  • Schädigungen durch Bestrahlungstherapie, 
  • Pharmaka, 
  • Erkrankungen des ZNS

Ernährungsphysiologie

Welche Bedeutung hat der Geruchssinn?

Die biologische Bedeutung des Geruchssinns liegt vor allem in der Erkennung von verdorbenen Nahrungsmitteln und Gefahrstoffen

 

Der Geruchssinn 

  • hat außerdem eine starke emotionale Komponente
  • spielt eine wichtige Rolle im Bereich der sozialen Beziehungen
  • trägt zur Steuerung der Fortpflanzung bei 


  • Wichtige Rolle soziale Beziehungen und Steuerung der Fortpflanzung 


Ernährungsphysiologie

Der Speichel besteht vor allem aus Wasser und Elektrolyten. Im Drüsenazinus wird Primärspeichel gebildet. Dieser wird dann in den Ausführungsgängen der Drüse verändert. Was passiert da prinzipiell? Was heißt eigentlich plasmaisoton und hypoton? 


  • Die Elektrolyte werden durch aktive Transporter durch die Azinuszellen Transportiert. 
  • Durch osmotischen Strom folgt dann die Flüssigkeit aus dem Blut in das Azinusköpchchen hinein.
  • dadurch bildet sich im Azinusköpfchen das sog. Primärsekret
  • Wenn dieses Primärsekret dann durch die Ausführungsgänge (Tubulusgänge) Richtung MUnd Abließt, wird es Modifiziert, dnen in den Tubulus sitzen spezielle Transporter. 
  • Diese Transporter sorgen dafür, dass es bei Basalsekretion zu einer Einsparung an Elektrolyten kommt, hier werden also Elektrolyte, die im Speichel enthalten sind wieder aus dem Sekret heraus gefiltert, ins Blut zurück gebracht und somit entsteht Sekundäres Sekret des Speichels, das im Mund ankommt. 
  • Wichtig ist Außerdem, dass in den Ausführungsgängen Elektrolyt Austauscher vorkommen, die insbesondere Chlorid gegen Bikarbonat austauschen. Chlorid wird also aus dem Sekret herausgefiltert und dafür Bikarbonat in das Sekret abgegeben und das führt dazu, dass der Sekundärspeichel insbesondere nach einer Stimulation ein höheres Bikarbonat Gehalt hat. 
  • Nach Stimulation benötigen wir das Bikarbonat dafür um Säuren in der Speise abzupuffern. 


Sekundärsekret = Plasmahypoton 

Primärsekret = Plasmaisotom 


Der Begriff Isoton bedeutet "von gleichem Druck" bzw. "mit gleicher Spannung". Man bezeichnet eine Lösung als isoton, wenn sie denselben osmotischen Druck wie ein Vergleichsmedium besitzt 


In Bezug auf die Osmolarität bzw. Tonizität von Flüssigkeiten bezeichnet man eine Lösung als "hypoton", wenn sie einen geringeren osmotischen Druck als ein Vergleichsmedium besitzt


  • Der Primärspeichel ist plasmaisoton
  • der Mundspeichel (Sekundärspeichel) ist hypoton durch Elektrolyttransporte in den Ausführungs-gängen
  • Durch Stimulation erhöht sich die Osmolalität des Mundspeichels (Sekundärspeichels) durch Überschreitung der Transportkapazität in den Ausführungs-gängen


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