Peristaltik und Segmentierung

Peristaltik und Segmentierung sind die beiden wichtigsten motorischen Muster des verdauenden Darms. Peristaltik ist eine propulsive Welle, bei der sich die Darmwand hinter einem Bolus zusammenzieht und vor ihm entspannt, wodurch der Inhalt aboral bewegt wird; Segmentierung ist ein Mischmuster stationärer, rhythmischer Kontraktionen, die das Lumen in Kompartimente unterteilen und den Inhalt gegen die Schleimhaut durchmischen, ohne einen Netto-Vorwärtstransport zu bewirken.

Definition

Peristaltik ist eine koordinierte, polarisierte Kontraktions-Relaxations-Sequenz, die den Darminhalt in aboraler Richtung vorantreibt, und Segmentierung ist ein Muster lokalisierter rhythmischer Kontraktionen, die den Inhalt lokal mischen, ohne eine Netto-Propulsion zu erzeugen.

Scope

Dieser Eintrag behandelt den polarisierten peristaltischen Reflex und seine zugrunde liegenden enterischen Schaltkreise, das kontrastierende Mischverhalten der Segmentierung und wie die beiden Muster dasselbe glatte Muskel- und Schrittmachersubstrat teilen, aber entgegengesetzte Funktionen erfüllen. Es handelt sich um einen physiologischen Referenzeintrag und nicht um eine klinische Leitlinie.

Core questions

• Wie erreicht der peristaltische Reflex eine gerichtete, aborale Propulsion?
• Wie mischt die Segmentierung den Inhalt, ohne ihn vorwärts zu bewegen?
• Wie erzeugen dieselben Muskel- und Schrittmachersysteme beide Muster?

Key concepts

• Peristaltischer Reflex
• Gesetz des Darms
• Orale Kontraktion und aborale Entspannung
• Segmentierende Kontraktionen
• Mischen versus Propulsion
• Durch langsame Wellen getaktete Kontraktionen

Mechanisms

Die Peristaltik hängt von einem polarisierten enterischen Reflex ab: Ein Bolus dehnt die Wand und erregt aufsteigende Interneuronenbahnen, die den Ringmuskel auf der oralen Seite kontrahieren, während absteigende Bahnen ihn auf der aboralen Seite entspannen, sodass sich die Konstriktion in eine Richtung bewegt und den Inhalt vor sich herschiebt. Bayliss und Starling fassten dies als das Gesetz des Darms zusammen. Die Segmentierung entsteht stattdessen, wenn Ringe des Ringmuskels an benachbarten Stellen rhythmisch kontrahieren, getaktet durch langsame Wellen, die von den interstitiellen Cajal-Zellen erzeugt werden; da benachbarte Segmente phasenverschoben kontrahieren und entspannen, wird der Inhalt wiederholt geteilt und rekombiniert, wodurch die Durchmischung mit Sekreten und der Schleimhautkontakt maximiert wird, während nur wenig Netto-Bewegung erzeugt wird.

Clinical relevance

Diese Muster sind die physiologische Referenz, anhand derer in der Neurogastroenterologie abnormale Propulsion oder Mischung verstanden wird. Der Eintrag erklärt, wie die Muster erzeugt werden, und ist für Referenzzwecke gedacht, nicht für die individuelle Diagnose oder Behandlung.

Evidence & guidelines

Der peristaltische Reflex basiert auf den klassischen Experimenten von Bayliss und Starling und auf nachfolgenden Arbeiten zu enterischen Schaltkreisen, die von Furness rezensiert wurden; die Grundlage der glatten Muskulatur und des Schrittmachers beider Muster wird von Sanders und Kollegen zusammengefasst. Dies sind mechanistische und Übersichts-Quellen, keine klinischen Leitlinien.

History

Der gerichtete Reflex, der der Peristaltik zugrunde liegt, wurde erstmals 1899 von Bayliss und Starling charakterisiert, die zeigten, dass eine lokale Dehnung des Dünndarms eine Kontraktion oberhalb und eine Entspannung unterhalb des Stimulus hervorruft – das Gesetz des Darms. Die Neurogastroenterologie des 20. Jahrhunderts kartierte dann die verantwortlichen aufsteigenden exzitatorischen und absteigenden inhibitorischen Bahnen und identifizierte die Segmentierung als das dominante Mischmuster des gefüllten Dünndarms.

Key figures

• William Bayliss
• Ernest Starling
• John Furness

Seminal works

• bayliss-starling-1899
• furness-2008
• sanders-2012

Frequently asked questions

Was bewirkt, dass sich die Peristaltik nur in eine Richtung bewegt?

Der peristaltische Reflex ist polarisiert: Dehnung löst eine Kontraktion des Muskels auf der oralen Seite des Bolus und eine Entspannung auf der aboralen Seite aus, sodass sich die Konstriktionswelle vom Mund wegbewegt und den Inhalt vorwärtstreibt.

Wenn die Segmentierung den Inhalt nicht vorwärts bewegt, wozu dient sie dann?

Die Segmentierung mischt den Chymus mit Verdauungssekreten und bringt ihn wiederholt in Kontakt mit der absorbierenden Schleimhaut, wodurch Verdauung und Absorption verbessert werden, während der Netto-Transport hauptsächlich der Peristaltik überlassen bleibt.