Chymus

Chymusdefinition

Chymus ist ein halbflüssiges Fruchtfleisch, das im Magen aus teilweise verdauten Nahrungsmitteln und den Sekreten des Magen-Darm-Trakts gebildet wird . Es hat anfangs einen sauren pH-Wert und enthält auch Speichelenzyme und Magenenzyme. Chymus wird aus dem aufgenommenen Bolus durch Muskelkontraktionen des Magens erzeugt, die Nahrung mit den Sekreten des Magens mischen. Chymus gelangt in kurzen Schüben vom Magen zum Dünndarm und beeinflusst die Pankreassekretion und die Freisetzung von Galle aus der Gallenblase und der Leber.

Zusammensetzung von Chymus

Chymus enthält Nahrung, Wasser , Speichelsekrete, Magensekrete und teilweise verdaute Kohlenhydrate und Proteine im Magen. Es enthält auch Zellen, die beim Kauen und Schlucken aus Mund und Speiseröhre entfernt wurden. Zu den Magensekreten gehört Salzsäure, die von den Belegzellen des Magens ausgeschieden wird. Dadurch hat Chymus einen extrem niedrigen pH-Wert. Zusätzlich zur Zerstörung der meisten in Lebensmitteln vorkommenden Krankheitserreger ist der pH-Wert von Chymus optimal für die Wirkung von Pepsin. Pepsin wird von speziellen Zellen im Magen ausgeschieden, die als Hauptzellen bezeichnet werden. Dieses Enzym ist häufig der Ausgangspunkt für den Verdau von Proteinen und katalysiert bevorzugt die Hydrolyse von Peptidbindungen zwischen hydrophoben und aromatischen Aminosäuren. Wenn Chymus in den Zwölffingerdarm gelangt, enthält er daher viele kurze Peptide mit entweder einem hydrophoben oder einem aromatischen Rest an jedem Ende.

Der Gesamtwert Der Wasser- und Elektrolytgehalt von Chymus bleibt beim Austritt aus dem Magen nahezu konstant, unabhängig von der Art der aufgenommenen Nahrung. Die im Magen verbrachte Zeit und die relativen Mengen verschiedener Nährstoffe können jedoch je nach Person und Mahlzeit variieren. Zum Beispiel führt eine fett- und proteinreiche und kohlenhydratarme Mahlzeit dazu, dass der Chymus „ölig“ und „schaumig“ ist, wobei einige der teilweise verdauten Peptide als Emulgatoren für die Fette wirken. Alternativ könnte eine Mahlzeit, die nicht richtig gekaut wurde und reich an Kohlenhydraten ist, zu Chymus führen, der Stücke unverarbeiteter Lebensmittel enthält. Es gibt auch Hinweise darauf, dass das Vorhandensein ganzer unverarbeiteter Körner die Magenentleerung verzögert und dazu führt, dass der Chymus längere Zeit im Magen bleibt. Tatsächlich wird die Natur des Chymus häufig in der forensischen Analyse verwendet, um den Zeitpunkt des Todes abzuschätzen. Darüber hinaus können Erkrankungen wie Magengeschwüre, chronischer Stress, hormonelle Ungleichgewichte oder Alkohol- und Tabakkonsum die Magensekretion und die Zusammensetzung des Chymus verändern.

Chymus wird gelegentlich als vom Chyle verschieden bezeichnet, der gebildet wird, wenn der Fette in der Nahrung beginnen auch im Dünndarm verdaut zu werden. Chyle enthält daher neben Kohlenhydraten und Proteinen in verschiedenen Verdauungsstadien emulgierte Fettsäuren. Diese Unterscheidung wird jedoch häufig übersehen, und der Begriff „Chymus“ bezieht sich auf Lebensmittel, die vom Magen durch den Darm wandern, bis der größte Teil des Nährstoffs absorbiert wurde und nur noch Fäkalien übrig sind.

Erzeugung von Chymus

Chymus wird aus dem Bolus von Nahrungsmitteln erzeugt, der über die Speiseröhre in den Magen gelangt. Die Verdauung von Nahrungsmitteln beim Menschen beginnt im Mund, wo die Nahrung hydratisiert und mechanisch in kleinere Stücke zerlegt wird. Speichelenzyme wirken auch auf Kohlenhydrate, weshalb Körner wie Reis und Weizen süß schmecken, wenn sie über einen längeren Zeitraum gekaut werden. Diese Mischung aus gekauten Nahrungsmitteln, die Speichelsekrete enthalten, wird als Bolus bezeichnet, der über die Speiseröhre in den Magen gelangt.

Im Magen treten zwei Ereignisse zusammen auf. Erstens ziehen sich die drei Schichten glatter Muskeln im Magen, die in kreisförmigen, diagonalen und longitudinalen Reihen angeordnet sind, zusammen, um die Nahrung mechanisch zusammenzudrücken. Durch diese Umwälzung kann der Bolus mit Wasser, Ionen, Salzsäure und Mucin gemischt werden, wodurch die katalytische Aktivität von Magenenzymen erhöht wird. Gastrin, ein Hormon, das vom Magen und Dünndarm ausgeschüttet wird, beeinflusst diese Sekrete und die peristaltischen Bewegungen des Magen-Darm-Trakts.

Das Bild zeigt die Diagonale (schräge) und kreisförmige Muskelfasern des Magens.

Das Vorhandensein von Salzsäure ermöglicht nicht nur eine optimale Funktion von Pepsin, sondern beeinflusst auch die Hydrolyse vieler Bindungen innerhalb biologischer Polymere und trägt zur Schaffung einer relativ gleichmäßigen Konsistenz bei für Chymus. Die Magenschleimhaut enthält eine dicke Schleimschicht, um zu verhindern, dass diese starken Kräfte die Zellen des Organs selbst verdauen. Belegzellen enthalten eine wichtige Protonenpumpe, die die Energie der ATP-Hydrolyse nutzt, um Wasserstoffionen (H +) in das Lumen des Magens zu pumpen, im Austausch gegen Kaliumionen (K +), die in die Zelle importiert werden.Diese Proteine werden normalerweise in Vesikeln innerhalb von Belegzellen sequestriert. Das Vorhandensein von Nahrung im Magen (oder andere Reize wie der Geruch oder der Anblick von Nahrung) kann diese Proteine jedoch auf die apikale Membran der Zellen übertragen. Da die Säuresekretion ein wichtiger Bestandteil der Chymuserzeugung und -verdauung ist, wird sie von einer Reihe verschiedener Moleküle gesteuert, darunter Acetylcholin, Histamin, Gastrin und Somatostatin. Einige davon wirken wie parakrine Signalmoleküle, die von den Magenzellen selbst ausgeschieden werden. Andere verhalten sich wie Hormone. Das enterische Nervensystem spielt auch eine wichtige Rolle bei der Regulierung dieser Sekrete.

Während die Nahrung im Magen verdaut wird, bleibt der Pylorussphinkter, der den Magen vom Zwölffingerdarm trennt, geschlossen. Wenn der Chymus durch regulierte Öffnung des Schließmuskels langsam in Richtung Dünndarm bewegt wird, werden mehr Enzyme hinzugefügt, und die Muskeln der Darmwände mischen dann die Sekrete weiter mit Chymus. Nach Abschluss der Verdauung werden Nährstoffe wie Monosaccharide, Fettsäuren, Glycerin und Aminosäuren über die Darmwände aufgenommen. Im Dickdarm setzen einige Bakterien im Dickdarm den Verdauungsprozess fort. Wenn sich Chymus weiter entlang des Verdauungstrakts bewegt, wird Wasser absorbiert, wodurch es konzentrierter wird. Wenn die Nährstoffaufnahme abgeschlossen ist, wird das verbleibende Abfallmaterial als Kot aus dem Körper ausgestoßen.

Funktionen von Chymus

Chymus hat zwei Hauptfunktionen: Die erste besteht darin, die Oberfläche zu vergrößern Bereich der Nahrung, damit Verdauungsenzyme ihre Arbeit abschließen können, und der zweite besteht darin, verschiedene Verdauungsdrüsen zu stimulieren, um ihre Sekrete freizusetzen.

Die Die Wirkung von Enzymen erfordert einen direkten Kontakt mit den Molekülen des Substrats. Wenn Nahrung zum ersten Mal aufgenommen wird, liegt sie in Form großer Stücke vor. Solche Partikel haben eine sehr geringe Oberfläche für ihr Volumen, und daher haben Enzyme nur Zugang zu einem kleinen Teil der Moleküle im Substrat. Durch das Kauen von Nahrungsmitteln und das anschließende Aufwirbeln durch die Muskeln des Magens und des Dünndarms werden Nahrungsmittel wiederholt durch mechanische Prozesse abgebaut. Die Bedeutung dieses Mischens und Röstens kann durch ein einfaches Beispiel veranschaulicht werden. Wenn ein kubischer Gegenstand mit einem Volumen von 10 ml in acht Stücke von jeweils 1,25 ml aufgeteilt wird, verdoppelt sich die Oberfläche, während das Volumen konstant bleibt. Wenn Nahrung durch Kontraktion der Bauchmuskeln abgebaut wird, nimmt die Oberfläche noch stärker zu, da sich so viele unregelmäßige Oberflächen und Nischen bilden. Dies ermöglicht einem Enzym den Zugang zum Inneren des Substrats, bringt es in Kontakt mit einer Reihe neuer Oberflächen und erhöht die Reaktionsgeschwindigkeit erheblich. Zusätzlich kann ein fortgesetztes Mischen während einer Reaktion auch verhindern, dass ein Enzym die Rückreaktion katalysiert, da die Katalyseprodukte schnell vom enzymatisch aktiven Zentrum entfernt werden. Die Verdauung kann daher effizient ablaufen und rechtzeitig abgeschlossen werden, um den Organismus mit Energie zu versorgen.

Die zweite Funktion von Chymus besteht darin, verschiedene Organe des Verdauungs- und endokrinen Systems zu stimulieren. Wenn Chymus aus dem Magen in den Zwölffingerdarm gelangt, beeinflusst er die Sekretion von Bicarbonaten aus der Bauchspeicheldrüse und die Freisetzung von alkalischer Galle aus der Gallenblase und der Leber. Sein Säuregehalt bestimmt auch, ob Belegzellen des Magens dazu angeregt werden, mehr Salzsäure zu produzieren, oder gehemmt werden. Aminopeptidasen – Enzyme, die die letzte Peptidbindung des Aminoterminus (N-Terminus) von Proteinen hydrolysieren oder Peptide.

Quiz

1. Welches dieser Moleküle ist mit den Hauptzellen des Magens assoziiert?
A. Salzsäure
B. Somatostatin
C. Gastrin
D. Pepsin

2. Wie unterscheidet sich ein Bolus von Chymus?
A. Bolus wird nur im Magen und Dünndarm gesehen, während Chymus im gesamten Verdauungssystem vorhanden ist.
B.Bolus wird aus gekauter Nahrung im Mund gewonnen, während Chymus eine fleischige Masse darstellt, die zuerst im Magen gesehen wird. Bolus ist hydratisiertes Essen, während Chymus verdautes Essen ist.
D. Bolus enthält Darmenzyme, während Chymus nur Magensekrete enthält.

3. Was sind die Funktionen von Chymus?
A. Vergrößerung der Oberfläche und Induktion der Freisetzung von Verdauungssekreten
B. Aktivierung von Speichelenzymen
C. Schutz des Magens vor der Wirkung von Verdauungsenzymen
D. Alle oben genannten