Motilitätsmuster
Im Verdauungstrakt gibt es verschiedene Bewegungsmuster, die als Motilitätsmuster bezeichnet werden und für den Transport, die Durchmischung sowie die Verdauung der Nahrung essenziell sind:
| Motilitätsmuster | Funktion | Vorkommen |
Propulsive Peristaltik ![]() | Transport | Ösophagus Magen Dünndarm |
Nicht-propulsive Peristaltik ![]() | Durchmischung | Dünndarm |
Rhytmische Segmentation ![]() | Durchmischung | Dünndarm Dickdarm |
Pendelbewegung ![]() | Durchmischung | Dünndarm Dickdarm |
Tonische Kontraktion ![]() | Verschluss verhindert Rückfluss | Ösophagussphinkter Ileozökalklappe |
Die propulsive Peristaltik bewegt den Darminhalt durch koordinierte Kontraktionswellen der glatten Muskulatur vorwärts. Dieses Muster ist charakteristisch für den Ösophagus
Die nicht-propulsive Peristaltik ist für die Durchmischung und den Kontakt des Chymus mit der Darmschleimhaut wichtig und tritt überwiegend im Dünndarm auf. Diese Bewegungen unterstützen die Verdauung und die Nährstoffabsorption, indem sie den Darminhalt langsam bewegen und eine gleichmäßige Verteilung der Enzyme und eine effektive Aufnahme der Nährstoffe ermöglichen. Im Gegensatz zur propulsiven Peristaltik ist die nicht-propulsive Peristaltik nicht für den Weitertransport des Nahrungsbreis verantwortlich.
Die rhythmische Segmentation ist ein Muster, bei dem abwechselnde Kontraktionen und Erschlaffungen der Darmsegmente die Durchmischung des Chymus fördern. Diese Bewegungen erhöhen die Kontaktzeit zwischen Nahrung und Darmwand, was besonders im Dünndarm und Dickdarm wichtig für die Absorption
Die Pendelbewegung ist charakterisiert durch oszillierende Bewegungen der Darmwand, die ebenfalls zur Durchmischung beitragen. Diese Bewegungen sind sanfter und weniger gerichtet als die propulsive Peristaltik und finden sowohl im Dünndarm als auch im Dickdarm statt, um eine effiziente Durchmischung und damit eine optimale Absorption
Die tonischen Kontraktionen erzeugen einen Verschluss, wie z.B. am unteren Ösophagussphinkter, der den Rückfluss von Mageninhalt in die Speiseröhre verhindert oder an der Ileozökalklappe, die den Übertritt von Inhalten aus dem Dünndarm in den Dickdarm reguliert. Diese Verschlüsse sind entscheidend, um einen geordneten Durchlauf und eine kontrollierte Entleerung des Darminhalts zu gewährleisten.
Diese verschiedenen Motilitätsmuster arbeiten parallel, um eine effiziente Verdauung und Nährstoffaufnahme im menschlichen Körper zu ermöglichen. Sie sind durch ein komplexes Zusammenspiel von neuralen und hormonalen Signalen gesteuert, welche die Muskelaktivität des Gastrointestinaltraktes regulieren.
Steuerung der Motilität
Cajal-Zellen
Die intrinsische Motilität des Gastrointestinaltrakts wird hauptsächlich durch die glatte Muskulatur gesteuert. Die verschiedenen Bewegungsmuster werden durch die spezifischen Eigenschaften der einzelnen Darmabschnitte und das enterische Nervensystem reguliert.
Eine zentrale Rolle in diesem Prozess spielen die interstitiellen Cajal-Zellen (ICC), die als Schrittmacherzellen
Enterisches Nervensystem
Das enterische Nervensystem befindet sich im Magen
1. Plexusmyentericus(Auerbach-Plexus)
- Liegt zwischen der Längs- und der Ringmuskelschicht der Muscularis externa im gesamten Magen
-Darm-Trakt. Die interstitiellen Cajal-Zellen werden zum Plexus myentericus gezählt. - Funktion: Steuerung der Darmmotilität und der Sekretion von Enzymen in das Darmlumen
2. Plexus submucosus (Meissner-Plexus)
- Liegt in der Submukosa des Gastrointestinaltraktes
- Funktion: Reguliert die Feinbewegungen der Darmschleimhaut, die Sekretion der Drüsen, den epithelialen Transport und die Durchblutung des Darms
Der Plexus myentericus und submucosus weisen untereinander Verbindungen auf. Das enterische Nervensystem funktioniert weitestgehend autonom. Seine Grundaktivität wird jedoch durch das vegetative Nervensystem reguliert. Der Sympathikus
OpenStax College, Rice University, CC BY 3.0 <https://creativecommons.org/licenses/by/3.0>, via Wikimedia Commons. Es wurden die Beschriftungen ersetzt.

Phasen des Schluckens
Bei der Nahrungsaufnahme unterscheidet man 3 Phasen:
1. Orale Phase:
- Diese Phase lässt sich in zwei Teilphasen gliedern: die orale Vorbereitungsphase, in der die Nahrung gekaut und mit Speichel vermischt wird, und die orale Transportphase.
- In der Transportphase drückt die Zunge den Nahrungsbolus gegen den harten Gaumen und bewegt ihn in Richtung Rachen.
- Mechanorezeptoren im Rachenbereich lösen den unwillkürlichen Schluckreflex
aus.
2. Pharyngeale Phase:
- Peristaltische Kontraktionen befördern den Nahrungsbolus durch den oberen Ösophagussphinkter (auch pharyngoösophagealer Sphinkter genannt).
- Der Kehlkopf hebt sich, um die Luftröhre zu verschließen, was die Atmung kurzzeitig hemmt (Schluckapnoe). Dies verhindert ein Eindringen von Nahrung in den Atmungstrakt.
- Zusätzlich verschließt sich der weiche Gaumen, um zu verhindern, dass Nahrung in die Nasenhöhle gelangt.
3. Ösophageale Phase:
- Der Nahrungsbolus passiert den Ösophagus. Die Dauer dieses Vorgangs kann variieren, liegt aber typischerweise zwischen 6 und 10 Sekunden, abhängig von Faktoren wie der Konsistenz der Nahrung und individuellen Unterschieden.
- Die Nahrung erreicht schließlich den Magen.
Magenmotilität
Proximaler Magen :
- Der proximale Magen
dient als Nahrungsspeicher und erzeugt daher keine Peristaltik - Bei der Passage der Nahrung in den Magen
kommt es durch Erregung von Dehnungssensoren im Rachen und Kehlkopf zu einer Erschlaffung der tonischen Wandspannung des proximalen Magens - Die Wandspannung des Magens wird durch vago-vagale Reflexe
an die Nahrungsaufnahme angepasst
➜ Der Innendruck bleibt auch bei erhöhtem Füllungsvolumen konstant
Distaler Magen :
- Durch die Aktivität der Cajal-Zellen werden im distalen Magen
peristaltische Wellen erzeugt, die die Nahrung durchmischen, homogenisieren und in Richtung des Pylorus befördern
Magenentleerung:
- Die Magenentleerung wird nerval und humoral gesteuert
Um die Nahrung ins Duodenum
zu befördern, muss sich der Pylorus erschlaffen und gleichzeitig die Antrummuskulatur kontrahieren
- Flüssigkeiten und kleine Nahrungsbestandteile können den Magen
schneller verlassen als große, unverdauliche Bestandteile
➜ Letztere können den Magen
- Die Verweildauer im Magen
wird auch durch Chemosensoren im Duodenum reguliert
➜ Chemosensoren
Dünn-, Dickdarm- und Rektummotilität
Dünndarmmotilität
- Der Darminhalt wird durch rhythmische Segmentierungen und lokale Pendelbewegungen durchmischt
- Erregungsimpulse aus dem Plexus myentericus erzeugen propulsive peristaltische Wellen, die den Darminhalt nach aboral transportieren
Dickdarm- und Rektummotilität
- Im Dickdarm findet kaum propulsive Peristaltik statt, sondern hauptsächlich Segmentierung zur Durchmischung des Darminhaltes
- Das Rektum
fungiert als Speicher und dient der Ausscheidung des Fäzes - Die Gesamtpassagezeit kann stark variieren und liegt bei etwa 20-48 Stunden. Die Kolonpassage dauert etwa 6-8 Stunden
Steuerung des Magen-Darm-Traktes
Einleitung
Die Motilität, die Freisetzung von Verdauungsenzymen, die Peristaltik und viele weitere Funktionen des Gastrointestinaltraktes werden durch hormonelle Stimuli und die Aktivität des parasympathischen und sympathischen Nervensystems (vermittelt durch das enterische Nervensystem) reguliert.
Steuerung durch Hormone
| Hormon | Syntheseort | Freisetzungsreiz | Wirkung |
| Hormone | |||
| Histamin | Magen ECL-Zellen |
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| Gastrin | Magenantrum: G-Zellen |
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| Hormone | |||
| Chole-cystokinin (CCK) | Duodenum und Jejunum I-Zellen | Fettsäuren, Aminosäuren und Peptide im Duodenum |
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| Sekretin | Duodenum S-Zellen |
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| Somato-statin | Magen D-Zellen | Gallen- und Fettsäuren, Glucose |
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| GIP | Duodenum K | Glucose |
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| GLP-1 | Ileum | Glucose |
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| Motilin | Dünndarm: M-Zellen | Säure, Fette |
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Steuerung durch Neurotransmitter:
| Transmitter | Syntheseort | Wirkung |
| Acetylcholin | Parasympathikus |
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| Gastrin-Releasing-Peptide (GRP) | Parasympathikus |
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| Noradrenalin | Sympathikus |
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| Vasoaktives intestinales Peptid (VIP) | Enterisches Nervensystem |
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| Stickstoffmonoxid (NO) | Enterisches Nervensystem |
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| Serotonin | Enterochromaffine Zellen im gesamten Magen |
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