Serie Körperwelt: Magen

Der Magen ist ein muskuläres Hohlorgan mit einem Fassungsvermögen von bis zu 1,5 Litern. Als Ausweitung des meterlangen Verdauungsschlauches ist er zwischen Speiseröhre und Zwölffingerdarm platziert. Er speichert, verflüssigt und durchmischt die Nahrung und leitet erste Verdauungsprozesse ein. Hierfür produziert er täglich bis zu drei Liter Magensaft.

Transport durch den Magen

Beim Schluckvorgang öffnet sich reflektorisch der ringförmige Schließmuskel der Speiseröhre (Ösophagussphinkter) am Mageneingang, wodurch die Nahrung sekundenschnell vom Mund in den Magen gelangt. Die mehrschichtige Magenmuskulatur ermöglicht unterschiedliche Bewegungen der Magenwand. Diese durchmischen den Speisebrei und schieben ihn in Richtung Magenausgang. Dort sitzt der Magenpförtner (Pylorus), ein ringförmiger Schließmuskel, der sich intervallartig öffnet und schließt und so den Mageninhalt in kleinen Portionen an den Zwölffingerdarm abgibt. Immer nur so viel, wie die dortigen Verdauungsenzyme verarbeiten können.

Verweildauer im Magen

Getränke, insbesondere isotonische, verlassen den Magen viel schneller als beispielsweise schlecht gekaute feste und/oder fettreiche Nahrung. So verweilen Getränke etwa eine halbe bis eine Stunde im Magen. Bei etwa zwei bis drei Stunden liegen Reis, Kartoffeln, Fisch und Geflügel (alles gekocht) sowie Milch, Rührei und einige Gemüse. Bis zu über fünf Stunden erreichen fettige Fleischgerichte, Hülsenfrüchte, Fettfische und Ölsardinen.

Vier Magendrüsen

Die Magenschleimhaut ist – je nach Füllzustand des Hohlorgans – mehr oder weniger stark in Falten gelegt, in denen sich zahlreiche kleine Einsenkungen (Magengrübchen) befinden. In diese münden die Ausgänge der Magendrüsen. Das sind die Belegzellen (Parietalzellen), Haupt- und Nebenzellen sowie G-Zellen. Die Belegzellen liefern Protonen zur Bildung von Magensäure und die Hauptzellen Pepsinogen (Vorstufe des Verdauungsenzyms Pepsin). Die Nebenzellen sorgen für schützenden Magenschleim, und die G-Zellen produzieren das Gewebshormon Gastrin. Letzteres stimuliert die Produktion von Salzsäure und Pepsinogen sowie die Magenmotilität.

Die Rolle der Protonenpumpe

Gastrin, ebenso die Botenstoffe Acetylcholin und Histamin haben an den Belegzellen ihren spezifischen Rezeptor, an dem sie andocken und in den Belegzellen die Produktion von Wasserstoffionen (H+-Ionen, Protonen) auslösen. Mittels der Protonenpumpe werden diese in das Mageninnere geschleust und das im Austausch gegen Kaliumionen (K+-Ionen). Aufgrund dieses Ionenaustauschs wird die Protonenpumpe (ein Enzym) H+/K+-ATPase genannt. Im Mageninneren reagieren die Wasserstoffionen mit Chloridionen (Cl--Ionen) aus der Nahrung zu Salzsäure (HCl), die als Magensäure bezeichnet wird.

Multifunktionelle Magensäure

Die Salzsäure verleiht dem Magensaft und letztendlich dem Magenmilieu seinen sauren pH-Wert. Unter dessen Einfluss denaturieren Nahrungseiweiße, was sie für das Verdauungsenzym Pepsin angreifbar macht. Damit dieses aus seiner Vorstufe Pepsinogen (gebildet von den Hauptzellen) entsteht, bedarf es ebenfalls eines niedrigen pH-Werts. Und nicht zuletzt können im sauren Magenmilieu die meisten der in der Nahrung befindlichen Mikroorganismen nicht überleben. So verhindert der Magen, dass potenziell krankmachende Keime in den Körper gelangen.

Schützender Schleim

So wie alle Hohlorgane ist der Magen mit einer Schleimhaut ausgekleidet. Diese sorgt dafür, dass er sich nicht selbst verdaut, also nicht von der Magensäure und dem eiweißspaltenden Pepsin angegriffen wird. Gebildet wird der Schleim von den Nebenzellen unter anderem unter dem Einfluss von Prostaglandin E2 (PGE2). Zusätzlich reduziert PGE2 die Bildung von Magensäure, erhöht die Bildung von neutralisierendem Bicarbonat und stimuliert die Durchblutung der Magenschleimhaut. Dies erklärt, warum klassische nicht steroidale Antirheumatika (z. B. Acetylsalicylsäure, Diclofenac) bei Dauergebrauch „auf den Magen gehen“ können. Ihr Wirkmechanismus beruht auf einer Hemmung der Cyclooxygenasen 1 und 2 (COX1, COX2). Die COX2-Hemmung ist therapeutisch erwünscht, weil diese das Aufkommen derjenigen Prostaglandine reduziert, die für Schmerz, Entzündung und Fieber verantwortlich sind. Hingegen ist die gleichzeitige COX1-Hemmung unerwünscht, weil dadurch weniger des den Magen schützenden PGE2 entsteht.

Reflux von Magensäure

Im Gegensatz zum Magen besitzt die Speiseröhre keinen Schutz vor Säureangriffen. Daher kommt es zu schmerzhaftem Sodbrennen, wenn saurer Mageninhalt rückwärts fließt. Dies kann der Fall sein, wenn der Schließmuskel zwischen Speiseröhre und Magen zu schwach ist und/oder Druck auf diesen ausgeübt wird, etwa am Ende der Schwangerschaft, durch Übergewicht oder einen überfüllten Magen. Wer nachts unter Sodbrennen leidet, kann sich die Anatomie zu Nutze machen. Die Speiseröhre mündet nicht mittig, sondern nach links versetzt in den Magen. Daher gelangt beim Liegen auf der rechten Körperseite weniger Magensäure in die Speiseröhre als beim Liegen auf der linken.

Magensäure therapeutisch beeinflussen

Die Produktion von Magensäure lässt sich medikamentös reduzieren, etwa zum Lindern von Sodbrennen: Protonenpumpenhemmer (z. B. Omeprazol, Pantoprazol) schalten den Einfluss von Gastrin, Acetylcholin und Histamin aus. Hingegen behindern H2-Antihistaminika (H2-Blocker, Famotidin, Rx) lediglich den Einfluss von Histamin. Antazida neutralisieren überschüssige Säure, Alginate behindern den Reflux. Therapeutisch genutzt werden auch Substanzen, die die Magensäureproduktion erhöhen. Die bekanntesten Vertreter sind Bitterstoffe wie sie beispielsweise in Wermut- und Tausendgüldenkraut sowie Enzianwurzel vorkommen. Zubereitungen der Drogen, etwa Tees oder Tinkturen, sind bei Appetitlosigkeit und dyspeptischen Beschwerden indiziert. In Studien konnte gezeigt werden, dass die Belegzellen Rezeptoren für Bitterstoffe aufweisen.

Resorption von Vitamin B12

Vitamin B12 (Cobalamin) gelangt über zwei Wege in den systemischen Kreislauf. Einer davon ist die passive Diffusion über die Mund- und Darmschleimhaut, die wenig effizient ist. Nicht einmal ein Prozent des oral aufgenommenen Vitamins gelangt so in den Organismus. Daher spielt die aktive Resorption im Dünndarm die Hauptrolle. Hierfür wird das Vitamin auf den Intrinsic Faktor übertragen, der von den Belegzellen des Magens geliefert wird. In diesem Zusammenhang wird Vitamin B12 als Extrinsic Faktor bezeichnet, da es der Körper nicht selbst produziert und deshalb auf die Zufuhr über die Nahrung angewiesen ist.