Welche aufgabe hat die speiseröhre

Welche aufgabe hat die speiseröhre

Bild: The esophagus (yellow) passes behind the trachea and the heart von ZooFari. Lizenz: CC BY-SA 3.0

Der Ösophagus ist ein langes schlauchförmiges Organ, welches unsere Nahrung und Flüssigkeiten mit Hilfe peristaltischer Bewegungen in den Magen befördert. Sein Anfang befindet sich auf Höhe des 6./7. Halswirbelkörpers – am unteren Rand des Ringknorpels.

Er durchläuft den Halsbereich, verläuft im Brustbereich dorsal der Trachea und ventral der Wirbelsäule, zieht weiter kaudal durch das Zwerchfell und endet schließlich mit der Einmündung in die Kardia des Magens in Höhe des 11. Brustwirbelkörpers.

Abschnitte des Ösophagus

Pars cervicalis – beginnt am Ringknorpel, verläuft ventral der HWS, wird nach Eintritt in den Brustraum zur:

Pars thoracica – längster Teil, verläuft im Mediastinum dorsal der Trachea, wird nach dem Durchtritt durch den Hiatus oesophageus des Zwerchfells zur:

Pars abdominalis – mündet nach einem kurzen Verlauf von 1-3 cm in die Kardia des Magens

Engstellen des Ösophagus

Angrenzende anatomische Strukturen führen im Verlauf der Speiseröhre zu drei Engstellen – die wie folgt bezeichnet werden:

Constrictio cricoidea  entsteht durch den Ringknorpel und wird durch den oberen Ösophagussphinkter (oÖS) verschlossen

Constrictio partis thoracicae/ Aortenenge  entsteht durch die Nähe zum Arcus aortae und dem linken Hauptbronchus

Constrictio diaphragmatica  entsteht durch den Hiatus oesophageus des Diaphragmas

Wandbau des Ösophagus

Der Ösophagus hat im Allgemeinen den typischen Wandaufbau des Gastrointestinaltraktes. Vom Lumen ausgehend sind das: Mukosa, Submukosa, Muskelschicht und verschiebliche Bindegewebsschicht als äußerste Hülle.

Welche aufgabe hat die speiseröhre

Bild: Layers of the Alimentary Canal von Goran tek-en. Lizenz: (CC BY-SA 3.0)

Tunica mucosa (Schleimhaut)

Welche aufgabe hat die speiseröhre

Bild: „Querschnitt durch die Schleimhaut der Speiseröhre“; g: Lamina epithelialis mucosae, f: Lamina propria mucosae, e: Lamina muscularis mucosae (gehört zur Lamina propria).

Lamina epithelialis mucosae

Die lumennahe innerste Schicht besteht aus mehrschichtigem unverhornten Plattenepithel. Sie ist starken mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt.

Lamina propria mucosae

Lockeres Bindegewebe mit ausgedehntem Venenplexus.

Ausflug in die Klinik

Dieser Venenplexus ist wichtig für die portokavalen Anastomosen z.B. bei Leberzirrhose. Bei Überlastung des Systems können sich hier Ösophagusvarizen bilden, mit der Komplikationsgefahr der Ruptur – einem lebensbedrohlichen Zustand!

Lamina muscularis mucosae

Glatte Muskelzellen und Meissner Plexus (Plexus submucosus)

Tela submucosa

  • muköse Gll. oesophageales
  • Plexus submucosus
  • ausgedehnte Venenplexus

Tunica muscularis

Die Tunica muscularis besteht aus einer inneren Ringmuskelschicht (Stratum circulare) und einer äußeren Längsmuskelschicht (Stratum longitudinale).

Zwischen der Ring- und Längsmuskulatur befindet sich ein Teil des enterischen Nervensystems – der Auerbach Plexus (Plexus myentericus).

Dieser steuert die Motalität und Peristaltik der Speiseröhre und die Öffnung des unteren Ösophagussphinkters. Die Ösophagusmuskulatur ist nicht gleichförmig. Man findet im oberen Teil eine quergestreifte Muskulatur, im mittleren eine quergestreifte und eine glatte und im unteren Teil ausschließlich eine glatte Muskulatur!

Ausflug in die Klinik

Laimer- Dreieck: ist ein fehlendes Stück Längsmuskulatur im dorsokranialen Bereich der Speiseröhre; diese Schwachstelle kann bei intraluminaler Druckerhöhung zur Ausstülpung der Mukosa und Submukosa in die Muskelschicht nach außen führen und wird dann als Pulsationsdiverdikel/ Pseudodiverdikel bezeichnet.

Merke: Echte Diverdikel sind Ausstülpungen aller Wandschichten!

Die Tunica adventitia ist die äußere bindegewebige Verschiebeschicht, welche für die freie Beweglichkeit der Speiseröhre beim Schluckakt sorgt. Hier verlaufen:

  • die großen Versorgungsgefäße
  • Lymphgefäße
  • Nervenfaserbündel der Trunci vagales und des Plexus oesophageales

und es strahlen glatte Muskelfasern ein,  die für eine gute Organverankerung sorgen:

  • M. tracheooesophageus
  • M. bronchooesophageus
  • M. pleurooesophageus

Gefäßversorgung des Ösophagus

Die drei Abschnitte des Ösophagus  werden über verschiedene Arterien versorgt.

Pars cervicalis – aus der thyroidea (aus dem Truncus thyrocervicalis)

Pars thoracalis – aus der Aorta und den intercostales

Pars abdominalis – aus den oesophageales der A. gastrica sin (aus dem Truncus coeliacus)

Der venöse Abfluss erfolgt über die kleinen V. oesophageales – in die V. azygos und V. hemiazygos – in die V. cava superior.

Merke: Umgehungskreislauf – Über die V. gastrica dextra bestehen Verbindungen zur V. portae hepatis (portokavale Anastomosen), welche eine Ausweichmöglichkeit bei Blutabflussstörungen innerhalb der Leber darstellen.

Die Lymphgefäße halten sich im Allgemeinen an den Verlauf der Arterien. Der Lymphabfluss erfolgt ebenfalls je nach Ösophagusabschnitt in verschiedene Lymphknoten.

Die Pars cervicalis  leitet die Lymphe über die tiefen Halslymphknoten (Nll. cervicales profundi) in den Truncus jugularis ab.

Der oberer Teil der Pars thoracica leitet nach cranial über die mediastinalen Lymphknoten (Nll. paratracheales, Nll. tracheobronchiales superiores et inferiores) in den Truncus bronchomediastinalis ab, während der untere Teil der Pars thoracica wie die  Pars abdominalis (über die Nll. gastrici sinistri et coeliaci) in den Truncus intestinalis drainiert.

Dieser mündet in die Cisterna chyli, welche man sich als eine Art „Sammelbecken“ vorstellen kann, von der aus die Lymphe schließlich im Ductus thoracicus in den linken Venenwinkel fließt.

Innervation des Ösophagus

Wie auch die anderen Teile des Verdauungssystems, wird der Ösophagus vom autonomen/ enterischen Nervensystem  gesteuert, wobei  Parasymphatikus und Sympathikus die Vorgänge modifizieren.

Die sympathische Innervation erfolgt hierbei über postganglionäre sympathische Fasern aus:

  • stellatum des Brustgrenzstrangs und den
  • Ganglia thoracica II-V

(deren postganglionäre Fasern strahlen in den Plexus oesophageus ein)

Aktivierung des Sympathikus (Hemmung der Sekretion) der Ösophagusdrüsen.

Die parasympathische Innervation übernimmt im oberen Speiseröhrenanteil der N. laryngeus recurrens, der untere Anteil des Ösophagus wird vom N. vagus versorgt.

Unterhalb der Bifurcatio tracheae vereinigen sich der linke und der rechte Vagusstamm zum Plexus oesophageus, aus welchem weiter distal die Trunci vagales hervorgehen, die zusammen mit dem Ösophagus den Hiatus oesophageales durchziehen.

Aktivierung des Parasympathikus = Steigerung der Drüsensekretion und Erhöhung der Peristaltik.

Sensible Innervation

Afferente Fasern, welche die viszerosensiblen Informationen zu Schmerz und Dehnung enthalten, werden vom Ösophagus über den N. laryngeus reccurens und den N. vagus nach zentral geleitet.

Verschlussmenchanismus des Ösophagus

In Ruhe steht die Ösophagusmuskulatur unter starker Längsspannung und das Lumen ist geschlossen. (Ruhedruck zwischen 10-30 mmHg)

Der Ösophagus besitzt jeweils an seinem oberen und an seinem unteren Ende einen Verschlussmechanismus, der als oberer (oÖS) und unterer Ösophagussphinkter (uÖS) bezeichnet wird.

Obere Ösophagussphinkter (oÖS)

Er besteht ausschließlich aus quergestreifter Skelettmuskulatur. Zu seiner funktionellen Einheit gehören kaudale Anteile des M. constrictor pharyngis inferior, sowie Teile der oberen Ösophagusmuskulatur. Innerviert wird der Sphinkter durch den N. glossopharyngeus und den N. vagus. Dieser obere Speiseröhrenverschluss stellt eine Barriere gegen Reflux dar und verhindert Aerophagie.

Untere Ösophagussphinkter (uÖS)

Dieser ist genau genommen kein echter Schließmuskel. Vielmehr greifen verschiedene Mechanismen ineinander und bilden eine funktionelle Einheit, die letztendlich den Verschluss der Speiseröhre ermöglicht. Unzureichender Verschluss des unteren Sphinkters führt zum Reflux von Mageninhalt.

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Als Reflux bezeichnet das Zurückfließen des Magensaftes in den Ösophagus, woraufhin dieser sich entzünden kann (Ösophagitis).

Eine weitere Komplikation der Refluxkrankheit ist das peptische Ulkus.

Chronischer Reflux stellt einen lang andauernden Reizzustand dar und kann zum Umbau des mehrschichtig unverhornten Plattenepithels in Zylinderepithel führen. Dieser Gewebeumbau wird als Barrett-Ösophagus bezeichnet und gilt wegen seines Entartungsrisikos als Präkanzerose.

Folgende Mechanismen bilden die funktionelle Verschlusseinheit des unteren Sphinkters:

  • Wringmechanismus – die glatte Muskulatur in der Tunica muscularis verläuft am kaudalen Ende der Speiseröhre spiralförmig nach innen
  • His-Winkel – die Speiseröhre mündet im spitzen Winkel in die Kardia, was ein Zurückfließen des Magensaftes verhindert
  • Lig. phrenicooesophageale – die Speiseröhre mündet im spitzen Winkel in die Kardia, was ein Zurückfließen des Magensaftes verhindert
  • Zwingeneffekt des Zwerchfells – die Schenkel des Zwerchfellmuskels liegen im Bereich des Hiatus fest um den Ösophagus
  • Venenplexus – in der Mukosa (genau: Lamina propria mucosae) und er Submukosa liegen ausgedehnte Venenplexus

Der uÖS erschlafft reflektorisch (über den Plexus myentericus) und lässt damit die Nahrung passieren.

Funktionsstörungen des Sphinkters im Sinne einer unzureichenden Öffnung führen zur Achalasie, welche im Abschnitt Krankheiten des Ösophagus näher erläutert ist.

Wie funktioniert der Schluckakt?

Anatomisch gesehen wird das Hinunterschlucken von Nahrung durch eine sehr dehnbare, aber gut im umliegenden Gewebe fixierte Speiseröhre ermöglicht.

Wobei der eigentliche Schluckakt ein semireflektorischer Vorgang ist, also zum einen Teil willkürlich und zum anderen Teil unwillkürlich gesteuert wird. Wir bestimmen – willentlich, wann wir einen Nahrungsbolus schlucken. Hat dieser einmal den Zungengrund/ Rachenhinterwand berührt, wird jedoch der Schluckreflex ausgelöst, der unwillkürlich, wie jeder Reflex, abläuft.

Der Schluckvorgang unterliegt hierbei einer sensomotorischen Feinabstimmung, was bedeutet, dass er den Boluseigenschaften angepasst wird. So werden ständig Informationen über Geruch, Geschmack, Beschaffenheit und Größe des Bolus an das Gehirn weitergeleitet. Über mehr oder weniger starke peristaltische Bewegungen der Speiseröhrenmuskulatur gelangt schließlich der Bissen in den Magen.

Nehmen wir z.B. Flüssigkeiten zu uns, kommt es beim Schlucken kaum zu peristaltischen Bewegungen der Speiseröhre. Oberer und unterer Ösophagussphinkter sind kurz geöffnet und Mundboden und Zunge drücken über den sogenannten „Spritzschluck“ die Flüssigkeit in den Magen.

Bei fester Nahrung  ist das Geschehen etwas komplexer.

Um den Schluckvorgang zu veranschaulichen, werden vier verschiedene Schluckphasen unterschieden:

Die Orale Vorbereitungsphase…

…dient der Zerkleinerung und Einspeichelung des Nahrungsbolus – willentlich beeinflussbar.

Die Orale Transportphase…

…beinhaltet Lippen- und Kieferschluss, sowie  den Beginn der Velumhebung zum Abschluss des Nasopharynx – willentlich ausgelöster reflektorischer Ablauf.

 Die Pharyngeale Phase…

…beginnt, wenn der Bolus die Schlundenge passiert hat und bezeichnet den Transport des Bolus durch den Pharynx unter Schutz der Atemwege – reflektorisch (Schluckreflex).

Die Ösophageale Phase…

…bezeichnet den Transport des Bolus durch den Ösophagus in den Magen – reflektorisch gesteuert.

Schluckreflex

Der zerkleinerte, eingespeichelte Nahrungsbolus wird über die Zunge Richtung Pharynx befördert. Berührt der Nahrungsbolus nun den Zungengrund oder die Rachenhinterwand führen Afferenzen im N. glossopharyngeus und im N. vagus den mechanischen Reiz zum Schluckzentrum in der Medulla oblongata – daraufhin wird die Schlundkopfmuskulatur aktiviert.

Während des Schluckaktes werden die oberen und unteren Luftwege verschlossen und die Atmung setzt aus.

Verschluss der oberen Atemwege:

Der Verschluss der oberen Atemwege beim Schlucken wird durch den sogenannte Passavant´schen Ringwulst sichergestellt. Hierbei kontrahiert sich der M. constrictor pharyngeus sup. und bewirkt somit eine wulstartige Verdickung der lateralen und hinteren Epipharynxwand. Zusammen mit der Rückbewegung des Gaumensegels verschließt der Wulst den Nasenrachenraum während des Schluckens.

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Bei einer Gaumensegellähmung, wie sie z.B. bei Diphtherie auftreten kann, wird dieser Verschlussmechanismus insuffizient und Nahrung/ Flüssigkeiten können in die Nase gelangen.

Verschluss der unteren Atemwege

Stimmlippen- und Epiglottisschluss, das Zusammenziehen des Mundbodens und eine Larynxelevation, was bedeutet, dass sich  Kehlkopf und Zungenbein heben, bewirken den Verschluss der unteren Atemwege.

Wenn nun die Atemwege abgesichert sind, kommt es über den N. vagus zur Öffnung des oberen Ösophagussphinkters und die Initiierung der primären Ösophagusperistaltik.

Mittlerer und unterer Schlundschnürer kontrahieren sich und bewegen so den Nahrungsbolus zur Speiseröhre. Nach dem Eintreten der Nahrung in die Speiseröhre schließt sich der oÖS und die Atemwege werden wieder geöffnet.

Der Bolus „rutscht“ nun einerseits mit der Schwerkraft nach unten und wird andererseits durch peristaltische Bewegungen der Ösophagusmuskulatur Richtung Magen bewegt.

Ösophagusperistaltik

Die Primäre Ösophagusperistaltik bezeichnet Kontraktionswellen der Speiseröhremuskulatur in Richtung uÖS.

Die Sekundäre Ösophagusperistaltik wird durch die Dehnung, die der Nahrungsbolus auf die Speiseröhrenwand ausübt, erzeugt.

Damit der Bolus nun in den Magen gelangen kann, muss der uÖS erschlaffen, was reflektorisch über Plexus myentericus geschieht.

uÖS – Tonus wird gesenkt durch:

  • Sekretin
  • Cholecystokinin
  • GIP (Gastric inhibitory peptide)
  • Progesteron (Schwangerschaftssodbrennen)

Merke: Eine Tonussenkung des uÖS führt zum ungenügenden Verschluss und damit zu Sodbrennen. Fett, Alkohol, Kaffee und Nikotin wirken Tonus-senkend.

uÖS – Tonus wird erhöht durch:

  • Motilin
  • Gastrin
  • Substanz P

Merke: Die Achalasie ist eine degenerative Erkrankung, bei der eine unzureichende Erschlaffung des uÖS zu einer Erweiterung des Ösophagus führt.

Nach dem Eintritt in die Kardia, schließt sich der uÖS wieder. Die Passage eines festen Bissens dauert zwischen 5 und 25 Sekunden.

Krankheiten des Ösophagus

Refluxkrankheit = gastroösophageale Refluxkrankheit = GERD

Diese weit verbreitete Erkrankung bezeichnet einen chronischen Zustand vermehrten Zurückfließens von Magensaft in die Speiseröhre, was zu Regurgitationen, retrosternalem Schmerz und Heiserkeit führen kann.

Da die Schleimhaut des Ösophagus keinen ausreichenden Schutz gegen die aggressive Salzsäure bietet, kann es zu Ösophagitis oder sogar zu Erosionen (Geschwüren) kommen. Ursache der Refluxkrankheit ist ein funktionsgestörter unterer Ösophagussphinkter.

Gründe für die Tonus-Schwäche können sein:

  • körpereigene Stoffe (z.B. Progesteron in der Schwangerschaft)
  • Noxen (Alkohol, Nikotin, Koffein)
  • Ernährungsfehler (Zuviel Zucker und Fett, kohlensäurehaltige Getränke = „Säurelocker“)
  • Mangel an Vitamin B12
  • Stress (durch Sympathikussteigerung)
  • erhöhter Druck auf den uÖS/ intraabdominell (Gravidität, Fettleibigkeit, Verdauungsstörungen, im Liegen)
  • Hiatushernien

Die Therapie ist abhängig von den auslösenden Faktoren und besteht in erster Linie in der Behebung der Auslöser. Während sich leichtere, stressbedingte Beschwerden oft durch das Erlernen eines Entspannungsverfahrens (wie z.B. der PMR) und der Vermeidung von Ernährungsfehlern bessern lassen, besteht bei schweren chronischen Verläufen die Möglichkeit einer minimalinvasiven Operation, bei der ein Schrittmacher am unteren Sphinkter eingesetzt wird.

Weiterhin stehen sehr wirksame  Medikamente (Antazida, H2 Blocker, Protonenpumpenhemmer = PPIs) zur Verfügung.

Ösophagitis

Bei dieser Erkrankung ist die Speiseröhre auf Grund eines chronischen Reizzustandes entzündet. Die Ursachen finden sich meist in einer längerfristigen Einwirkung von Noxen auf die Schleimhaut und können vielfältig sein:

  • HCL (gastroösophageale Refluxkrankheit, ständiges Erbrechen bei Bulimie, o.a.)
  • Alkohol, hochprozentig- bei Alkoholabusus
  • schleimhautschädigende Medikamente
  • Infektionen (Zytomegalie, Herpes, Candida, u.s.w.)

Barrett- Ösophagus

Die chronische unbehandelte Refluxkrankheit kann zur Metaplasie des Ösophagusepithels führen, was bedeutet, dass das normale mehrschichtig unverhornte Plattenepithel in Zylinderepithel umgewandelt wird. Dieses Epithel ist widerstandsfähiger gegen Reizung, jedoch auch anfälliger gegen Dysplasien, die wiederum zur Vorstufe eines Karzinoms werden können. Deshalb bezeichnet man den Barrett-Ösophagus auch als Präkanzerose.

Ösophaguskarzinom

So wird ein bösartiger Tumor der Speiseröhre bezeichnet, welcher bevorzugt an den physiologischen Engstellen des Ösophagus lokalisiert ist. Diese Tumorart hat eine erhöhte Inzidenz bei Nikotin- und Alkoholabusus und Belastung mit Nitrosaminen. Plattenepithelkarzinome sind etwas häufiger zu finden als Adenokarzinome.

Hiatushernie

Normalerweise wird der Hiatus oesophageus durch die Kontraktion des Zwerchfells bei der Inspiration eingeengt. Somit ist sichergestellt, dass während der intraabdominellen Druckerhöhung bei der Inspiration kein Mageninhalt in die Speiseröhre gelangt.

Bei der Hiatushernie stellt der Hiatus oesophageus eine sogenannte Bruchpforte dar, durch die sich Teile des Magens oder der komplette Magen ständig oder temporär in den Brustkorb verlagern. Ursache der Hiatushernie ist die erworbene Erweiterung des Hiatus oesophageus.

Diese wird begünstigt durch den Verlust der Bindegewebselastizität im Alter oder die Erhöhung des intraabdominellen Drucks, wie es bei Schwangerschaft, Adipositas, chronischem Husten o.ä. der Fall ist.

Man unterscheidet verschiedene Hernien-Formen:

  • Gleithernien (axiale Hernien)
  • paraoesophageale Hernien
  • Mischformen
  • upside-down-Magen

Je nach Form der Hernie kann der untere Ösophagussphinkter dadurch in seiner Funktion gestört werden und es kommt zum Sodbrennen mit allen Folgeerscheinungen. Die paraoesophagealen Hernien führen häufig zu Druckgefühl in der Herzgegend oder auch Atemnot und haben eine hohe Komplikationsrate – Ösophagus-/ Mageninkarzeration, Magen-Stieldrehung o.ä. Paraoesophageale Hernien müssen aufgrund der hohen Komplikationsrate operativ versorgt werden.

Ösophagusvarizen

Bei einem Pfortaderstau, z.B. in Folge einer Leberzirrhose, muss das Blut über einen Umgehungskreislauf abgeleitet werden (portokavale Anastomosen). Eine dieser Anastomosen leitet über die Ösophagusvenen ab:

Vena portae hepatis

Venae gastricae

Venae oesophagea

Vena azygos/ V. hemiazygos

Vena cava superior

In Folge dessen kann es zur Erweiterung der Vv. oesophagea kommen – den Ösophagusvarizen. Die Ruptur der Varizen geht einher mit Hämatemesis und stellt einen absoluten Notfall dar!

Diverdikel

Pulsationsdiverdikel/Pseudodiverdikel

Diese Art der Diverdikel entsteht in der Speiseröhre im muskelschwachen Bereich des Laimer-Dreiecks durch Aussackungen der Mukosa und Submukosa.

Traktionsdiverdikel/echte Diverdikel

Durch Prozesse in angrenzenden Strukturen des Ösophagus entstehen diese Diverdikel unabhängig von muskulären Schwachstellen. (z.B. parabronchiales Diverdikel, epiphrenisches Diverdikel)

Typisch sind Foetor ex ore und Dysphagie. Besonders nachts kann es zu Regurgitation und Aspiration kommen. Diverdikel können sich leicht durch die Ansammlung von Speiseresten entzünden oder Fisteln ausbilden.

Achalasie

Ein geschädigter Plexus myentericus führt zur Störung der Ösophagusperistaltik und einer ungenügenden Erschlaffung des unteren Sphinkters, was in Folge zur Dilatation der Speiseröhre in typischer „Sektglasform“ führt.

Die Patienten klagen über Schluckbeschwerden, Regurgitation und retrosternalem Druckgefühl.

Beliebte Prüfungsfragen zum Ösophagus

Die Lösungen befinden sich unterhalb der Quellenangaben.

1. Der Tonus des unteren Ösophagussphinkters wird gesenkt durch:

  1. Sekretin
  2. Motilin
  3. Östrogen
  4. Gastrin
  5. Substanz P

2. Die Peristaltik des Ösophagus wird gesteuert über den

  1. Plexus myentericus
  2. Plexus submucosus
  3. Meissner Plexus
  4. N. glossopharyngeus

3. Das sogenannte Laimer Dreieck

  1. führt zur Achalasie
  2. führt zu Varizenbildung im Ösophagus
  3. ist die Ursache für den Barrett- Ösophagus
  4. kann zur Bildung von Traktionsdiverdikeln führen
  5. ist ein fehlendes Stück Längsmuskulatur im dorsokranialen Bereich des Ösophagus