Pankreasfunktionen und Pankreasenzyme

Die Bauchspeicheldrüse spielt mehrere Rollen bei der Verdauung, Absorption, dem Stoffwechsel und der Speicherung von Nährstoffen. Seine vielfältigen Funktionen lassen sich grob in seine duale Drüsenaktivität unterteilen:

• Exokrin – Verdauungsenzyme, die in den Dünndarm ausgeschieden werden.
• Endokrine – Hormone, die direkt in den Blutkreislauf abgegeben werden.

Exokrine Funktionen der Bauchspeicheldrüse

Die Azinuszellen der Bauchspeicheldrüse produzieren Enzyme zur Verdauung von Nahrung im Darm. Es wird dann in die Ductuli freigesetzt, die den Inhalt in den Pankreasgang entleeren.

Diese chemischen Katalysatoren sind inaktiv, bis sie in das Lumen des Dünndarms gelangen, wo sie durch die Säure des Mageninhalts oder andere Verdauungsenzyme aktiviert werden. Verschiedene Enzyme wirken auf verschiedene Arten von Lebensmitteln.

Die Pankreasenzyme zerlegen die Nahrung chemisch in einfachere Substanzen, die von anderen Enzymen weiter verdaut oder über die Darmschleimhaut aufgenommen werden können.

Proteinverdauende Bauchspeicheldrüsenenzyme

• Trypsin
• Chymotrypsin
• Carboxypolypeptidase
• Elastase
• Kallikrein

Kohlenhydratverdauende Bauchspeicheldrüsenenzyme

• Amylase

Fettverdauende Bauchspeicheldrüsenenzyme

• Pankreaslipase
• Cholesterinesterase
• Phospholipase

Die Wirkungen und Regulierung dieser Katalysatoren werden weiter unten diskutiert.

Endokrine Funktionen der Bauchspeicheldrüse

Die Inselzellen der Bauchspeicheldrüse (Langerhans’sche Insel) produzieren Hormone zur Regulierung des Stoffwechsels und der Verdauung. Es beeinflusst auch die Speicherung überschüssiger Nährstoffe.

Die beiden Haupthormone sind Insulin und Glukagon . Insulin erhöht die Aufnahme von Glukose durch die Zellen, senkt dadurch den Blutzuckerspiegel und fördert die Speicherung von überschüssiger Glukose. Glukagon mobilisiert Glukose aus den Glukosespeichern und erhöht den Blutzuckerspiegel. Beide Hormone können die Nährstoffverdauung und -aufnahme bis zu einem gewissen Grad beeinflussen.

Somatostatin ist ein Verdauungshormon, das auch von Inseln sowie den D-Zellen in der Auskleidung des Magen-Darm-Trakts produziert wird. Es reduziert die Sekretion von Pankreasenzymen (exokrin) und Magensäure, hemmt Insulin und verringert die Nährstoffaufnahme aus dem Darm. Somastatin beeinflusst also auch den Stoffwechsel.

Was sind Pankreasenzyme?

Pankreasenzyme sind die chemischen Katalysatoren, die von der Bauchspeicheldrüse in den Zwölffingerdarm abgegeben werden, um Nahrung zu verdauen. Dies ist als exokrine Funktionen der Bauchspeicheldrüse bekannt. Als zusammengesetzte Drüse hat die Bauchspeicheldrüse auch endokrine Funktionen, die darin bestehen, Hormone wie Insulin und Glukagon als Reaktion auf Änderungen des Blutzuckerspiegels freizusetzen. Diese Hormone spielen auch eine Rolle bei der Kontrolle der Sekretion von Verdauungsenzymen. Es sind jedoch die Enzyme selbst, die im Dünndarm die Nahrung in einfachere Nährstoffe zerlegen, damit sie leicht in den Blutkreislauf aufgenommen werden können. Zusammen mit Wasser, Bicarbonationen und Schleim beträgt die exokrine Gesamtsekretion der Bauchspeicheldrüse etwa 1 Liter pro Tag.

Diese Verdauungsenzyme aus der Bauchspeicheldrüse werden von den Azini in der Drüse abgesondert und diese münden in den Pankreasgang. Von hier aus mündet sie in den Ductus choledochus und mündet in den Zwölffingerdarm des Dünndarms. Neben den Verdauungsenzymen sondert die Bauchspeicheldrüse auch Bicarbonat-Ionen und Wasser ab. Diese Verbindungen werden von den Epithelzellen ausgeschieden, die den Pankreasgang auskleiden und helfen, die Magensäure aus dem Magen zu neutralisieren, zusätzlich zum Transport der Pankreasenzyme aus der Bauchspeicheldrüse. Die Pankreasenzyme wirken nicht isoliert – Verdauungsenzyme aus anderen Strukturen des Magen-Darm-Trakts spielen eine Rolle bei der vollständigen Verdauung der Nahrung.

Arten von Pankreasenzymen

Die Enzyme der Bauchspeicheldrüse können nach ihrer Wirkung auf verschiedene Arten von Lebensmitteln – Kohlenhydrate, Proteine ​​und Fette – kategorisiert werden.

Pankreasenzyme für die Proteinverdauung

Es gibt drei Pankreasenzyme für die Verdauung von Proteinen in der Nahrung im Dünndarm. Diese Art von Enzymen sind als Proteasen bekannt .

1. Trypsin
2. Chymotrypsin
3. Carboxypolypeptidase
4. Elastase
   

Von diesen kommt Trypsin am häufigsten vor. Die Bauchspeicheldrüse sondert diese Enzyme nicht in ihrer aktiven Form ab, da dies zu einer Verdauung der Bauchspeicheldrüse selbst führen kann. Stattdessen wird jedes Enzym in einer inaktiven Form wie folgt ausgeschieden:

• Trypsin wird als Trypsinogen sezerniert
• Chymotrpsin wird als Chymotripsinogen sezerniert
• Carboxypolypeptidase wird als Procarboxypolypeptidase sezerniert
• Proelastase wird als Elastase sezerniert

Einmal im Lumen des Zwölffingerdarms werden diese Enzyme aktiviert. Trypsinogen, das am häufigsten vorkommende der drei Pankreasenzyme, wird durch die Anwesenheit von Enterokinase aktiviert, einem Enzym, das von der Auskleidung des Dünndarms ausgeschieden wird. Weiterhin wird Trypsinogen auch durch das Vorhandensein von Trypsin im Darm aktiviert.

Chymotrypsin, Procarboxypolypeptidase und Proelastase werden wiederum durch Trypsin aktiviert. Die Bauchspeicheldrüse hat auch andere Schutzmechanismen, um sicherzustellen, dass diese Enzyme sie nicht schädigen. Die Zellen der Bauchspeicheldrüse sezernieren einen Trypsin-Inhibitor , der dafür sorgt, dass Trypsin nicht innerhalb der Bauchspeicheldrüse aktiviert wird und diese wiederum aktiviert werden, ebenso wenig wie die anderen Proteasen.

Wirkung von Trypsin, Chymotrypsin und Carboxypolypetidase

Trypsin und Chymotrypsin zerlegen Protein in Peptide. Carboxypolypeptidase wiederum zerlegt einige Peptide in einzelne Aminosäuren, aber es sind die von den Enterozyten des Dünndarms ausgeschiedenen Peptidasen, die den Rest verdauen. Elastase ist spezifischer und verdaut Kollagen, insbesondere das Elastin, das die Fasern im Fleisch zusammenhält.

Pankreasenzyme für die Kohlenhydratverdauung

Pankreas-Amylase ist das Enzym, das für die Kohlenhydratverdauung verantwortlich ist.

Wirkung der Pankreas-Amylase

Pankreas-Amylase hydrolysiert die meisten Kohlenhydrate in Disaccharide und Trisaccharide. Diese wiederum werden durch die Dünndarmenzyme – Laktase, Sucrase, Maltase und Isomaltase – zu Monosacchariden verdaut.

Pankreasenzyme für die Lipidverdauung

Es gibt drei Pankreasenzyme, die für die Lipidverdauung verantwortlich sind, von denen jedes auf die Haupttypen von Lipiden im Körper einwirkt.

• Pankreaslipase
• Cholesterinesterase
• Phospholipase

Die Enzyme der Bauchspeicheldrüse zur Fettverdauung sind auf die Sekretion von Galle aus Leber und Gallenblase angewiesen. Gallensäuren emulgieren Fette, was bedeutet, dass sie das Fett in kleinere Kügelchen zerlegen. Dadurch können die Lipidenzyme effektiver auf Fette und Sterole in der Nahrung einwirken.

Wirkung von Pankreaslipase, Cholesterinesterase und Phospholipase

Das wichtigste und am häufigsten vorkommende dieser Lipidenzyme der Bauchspeicheldrüse ist die Pankreaslipase. Es zerlegt Triglyceride (Neutralfette) in Fettsäuren und Glycerin. Cholesterinesterase hydrolysiert Cholesterinester in der Nahrung, während Phospholipase auf Phospholipide einwirkt. Die verbleibende Verdauungswirkung auf Fette wird von der Dünndarmlipase übernommen.

Kontrolle der Enzymsekretion der Bauchspeicheldrüse

Die Sekretion von Verdauungsenzymen wird durch Nervenimpulse und Verdauungshormone reguliert . Wenn die Magensekrete durch die Vagusnerven und das enterische Nervensystem stimuliert werden, wie unter Magennerven besprochen, lösen einige dieser Impulse auch die Freisetzung von Acetylcholin in der Bauchspeicheldrüse aus. Acetylcholin löst zusammen mit Cholecystokinin (CCK), einem Verdauungshormon, das als Reaktion auf Nahrung im Zwölffingerdarm ausgeschüttet wird, die Freisetzung von Pankreasenzymen in die Azini aus.

Ein anderes Verdauungshormon, das als Sekretin bekannt ist, verursacht die Sekretion großer Mengen von Bikarbonat-Ionen und Wasser in der Bauchspeicheldrüse. Dadurch werden die Pankreasenzyme in den Azini in den Zwölffingerdarm ausgeschwemmt. Sekretin wird als Reaktion auf sauren Speisebrei im Zwölffingerdarm freigesetzt und neutralisiert auch die Magensäuresekrete, die in den Zwölffingerdarm gelangen.