Pancreas

Die Bauchspeicheldrüse – in der medizinischen Fachsprache das Pankreas (griech.: pánkreas, pán für „alles“, kréas für „Fleisch“) – ist ein quer im Oberbauch liegendes Drüsenorgan des Menschen und der höheren Tiere. Die von ihr gebildeten Verdauungsenzyme werden über einen oder zwei Ausführungsgänge in den Zwölffingerdarm abgegeben. Sie ist daher eine exokrine Drüse (exokrin „nach außen abgebend“). Diese Verdauungsenzyme spalten Eiweiße, Kohlenhydrate und Fette der Nahrung im Darm in ihre Grundbestandteile und zerkleinern sie damit in eine von der Darmschleimhaut aufnehmbare (resorbierbare) Größe. Darüber hinaus werden in der Bauchspeicheldrüse Hormone gebildet, die direkt an das Blut überführt werden. Damit ist sie gleichzeitig auch eine endokrine Drüse (endokrin „nach innen abgebend“). Dieser endokrine Anteil des Pankreas sind die Langerhans-Inseln, die vor allem für die Regulation des Blutzuckerspiegels (über die Hormone Insulin und Glucagon) sowie von Verdauungsprozessen verantwortlich sind.

Eine Entzündung des Pankreas (Pankreatitis) führt durch die freiwerdenden Verdauungsenzyme zu einer Selbstverdauung. Bei einem Funktionsausfall des exokrinen Teils (Exokrine Pankreasinsuffizienz) kann die Nahrung nicht mehr aufgeschlossen werden. Die bekannteste Störung des endokrinen Anteils ist die Zuckerkrankheit (Diabetes mellitus).

Topografische Beziehungen des Pankreas

Anatomische Lage und Aufbau

Das Pankreas des Menschen ist ein etwa 15–20 cm langes, 3–4 cm breites und 1–2 cm dickes keilförmiges Organ. Sein Gewicht beträgt zwischen 70 bis 100 g.^[1] Das Organ ist in Läppchen gegliedert, welche auch die Oberfläche charakteristisch strukturieren.

Es liegt im Retroperitonealraum, also hinter dem Bauchfell, zwischen Magen, Milz, Leber und den großen Blutgefäßen des Bauchraums (Aorta und untere Hohlvene). Es steht in enger Beziehung zum Zwölffingerdarm (lat. Duodenum), der den Pankreaskopf umfasst. Es ist kaum atemverschieblich, d. h. im Gegensatz zu anderen Organen der Bauchhöhle (z. B. der Leber) verändert sich seine Position bei Ein- und Ausatmung nur wenig.

Pankreas und Zwölffingerdarm
Die Gallengänge und die Papille sind freipräpariert.)

Makroskopisch unterscheidet man beim Menschen drei Abschnitte der Bauchspeicheldrüse: den Pankreaskopf (Caput pancreatis), den Pankreaskörper (Corpus pancreatis) und den Pankreasschwanz (Cauda pancreatis). Eine Abgrenzung des vom Zwölffingerdarm umfassten Pankreaskopfes vom Pankreaskörper wird an der Incisura pancreatis (Pankreaseinkerbung) vorgenommen, jener Stelle, an welcher der gekrümmte rechte Teil des Pankreas in den horizontalen, die Wirbelsäule auf Höhe des zweiten Lendenwirbels querenden Teil übergeht. An dieser Einkerbung verlaufen auch die Arteria mesenterica superior und die Vena mesenterica superior. Eine vergleichbare scharfe Abgrenzung ist zwischen dem im Querschnitt dreieckigen Pankreaskörper und dem Pankreasschwanz nicht möglich.

Bei Tieren ist die Bauchspeicheldrüse tierartlich sehr unterschiedlich geformt. Man gliedert sie makroskopisch in einen Körper (Corpus pancreatis) einen rechten, dem Zwölffingerdarm anliegenden Lappen (Lobus pancreatis dexter, „Duodenalschenkel“) und einen, der Eingeweidefläche des Magens anliegenden und bis zur Milz reichenden linken Lappen (Lobus pancreatis sinister, „Milzschenkel“). Bei Pferden und Schweinen umschließt der Pankreaskörper ringförmig die Pfortader (Anulus pancreatis).

Aufgrund seiner Herkunft aus einer paarigen und einer unpaarigen Organanlage (siehe Abschnitt Entwicklung) besitzt das Pankreas je nach Spezies einen bis drei Ausführungsgänge. Der Ausführungsgang des Menschen (Ductus pancreaticus, Wirsung-Gang) mündet gemeinsam mit dem Hauptgallengang (Ductus choledochus) oder nahe diesem in den Zwölffingerdarm. Diese Mündung stellt eine warzenförmige Erhebung dar (Papilla duodeni major oder Vatersche Papille). Der Hauptausführungsgang ist beim Menschen etwa 2 mm weit. Bei manchen Individuen ist ein zweiter, kleiner Ausführungsgang vorhanden, der Ductus pancreaticus accessorius (Santorini-Gang), der dann auf der Papilla duodeni minor in das Duodenum mündet. Dieser „zusätzliche Ausführungsgang“ ist bei Schweinen und Rindern der einzige, während Pferde und Hunde stets beide, einige Vögel (z. B. Entenvögel) alle drei ursprünglich angelegten Ausführungsgänge besitzen.

Blutversorgung

Die Versorgung der Bauchspeicheldrüse erfolgt über drei große Gefäße. Die Arteria hepatica communis und die Arteria splenica aus dem Truncus coeliacus und die Arteria mesenterica superior verzweigen sich in weitere kleinere Arterien, die zum Teil miteinander anastomosieren, das heißt sie verbinden sich und bilden ein Gefäßnetz. Truncus coeliacus und Arteria mesenterica superior entspringen beide aus der Bauch-Aorta.^[2]

Das venöse Blut des Pankreas wird über die Milzvene (Vena splenica), die Bauchspeicheldrüsen-Zwölffingerdarm-Vene (Vena pancreaticoduodenalis) und über die Gekrösevenen (Venae mesentericae) in die Pfortader (Vena portae) geleitet und gelangt somit zunächst zur Leber.^[3]

Innervation

Die Bauchspeicheldrüse wird, wie fast alle inneren Organe, durch beide Anteile des vegetativen Nervensystems (Sympathikus und Parasympathikus) versorgt. Die nervale Versorgung des Pankreas erfolgt parasympathisch durch den Nervus vagus. Sympathische Fasern erreichen über den Nervus splanchnicus major das Ganglion celiacum, wo sie auf das zweite sympathische Neuron umgeschaltet werden, welches dann in die Bauchspeicheldrüse zieht.^[4]

Feinbau

Langerhans-Insel mit dem sie umgebenden und dunkler gefärbten exokrinen Drüsengewebe.

Das Pankreas ist gleichzeitig exokrine und endokrine Drüse. Als exokrine Drüse produziert sie Verdauungsenzyme, als endokrine Drüse Hormone (siehe auch Abschnitt Funktion).

Der exokrine Anteil besteht aus mehreren tausend locker zusammengefügten Läppchen mit einem Durchmesser von ca. 3 mm. Ein solches Läppchen enthält mehrere, von sekretproduzierenden Zellen umgebene Drüsengänge (Azini). Die von diesen Drüsenzellen gebildeten Verdauungsenzyme werden ohne Verlust von Zellbestandteilen (merokrine Sekretion) in Form eines wässrigen (serösen) Sekrets freigesetzt und über die Azini weitergeleitet und teilweise auch gespeichert. Die Azini werden von einer Basallamina umgeben, die durch ein delikates Netz von retikulären Fasern gestützt wird. Etwa drei bis fünf Azini sind zu einem Komplex oder „Drüsenbäumchen“ verschaltet und münden über sogenannte Schaltstücke in einen gemeinsamen Gang. Die Zellen dieser Schaltstücke werden als zentroazinäre Zellen bezeichnet. Die Ausführungsgänge vereinen sich und werden letztendlich zu den Hauptausführungsgängen.

Aufnahme einer Langerhans-Insel
Fluoreszenzmikroskopie:
Grün - Betazellen
Rot - Alphazellen
Blau - Zellkerne

Der endokrine Anteil sind die Langerhans-Inseln, Anhäufungen von endokrinen Epithelzellen, die sich vorwiegend im Abschnitt des Corpus und der Cauda befinden. Sie geben die von ihnen produzierten Hormone direkt ins Blut ab. Abhängig vom produzierten Hormon unterscheidet man:

• α-Zellen produzieren Glucagon (33-46 % der humanen Inselzellen)
• β-Zellen produzieren Insulin (48-59 % der humanen Inselzellen)
• δ-Zellen produzieren Somatostatin (8-12 % der humanen Inselzellen)
• PP-Zellen produzieren pankreatisches Polypeptid
• ε-Zellen produzieren Ghrelin

Mittels immunhistochemischer Methoden kann ebenfalls die Lokalisation der Zelltypen in einer Langerhans-Insel festgestellt werden, die beim Menschen kein bestimmtes Muster erkennen lässt. ^[5]

Die Bauchspeicheldrüse als Ganzes wird von einer dünnen Kapsel aus Bindegewebe umgeben, die Septen (Scheidewände) nach innen sendet. Diese Septen trennen die einzelnen Drüsenläppchen voneinander. Außerdem wird sie von einem dichten Kapillarnetz durchzogen, das die Sekretionstätigkeit erst ermöglicht.

Entwicklung

Beim Embryo entwickelt sich die Bauchspeicheldrüse aus dem inneren Keimblatt (Entoderm). Es entstehen zunächst zwei Epithelknospen im Bereich des Zwölffingerdarms, wobei sich die vordere in der bauchseitigen Darmaufhängung des Zwölffingerdarms (Mesoduodenum ventrale) nahe dem Gallengang, die hintere im rückenseitigen Mesenterium (Mesoduodenum dorsale) bildet. Die Hauptsprosse dieser Knospen werden durch Bildung eines Hohlraums (Kanalisierung) zu den Ausführungsgängen, ihre Verzweigungen zum eigentlichen Drüsengewebe.

Die rückenseitige (dorsale) Pankreasanlage ist die größere und bildet den Hauptteil der späteren Bauchspeicheldrüse. Ihr Ausführungsgang ist der zusätzliche Bauchspeicheldrüsengang (Ductus pancreaticus accessorius). Die kleinere bauchseitige (ventrale) Pankreasanlage ist zunächst paarig. Bei Säugetieren vereinigen sich während der Embryonalentwicklung beide Hauptsprosse und bilden den Bauchspeicheldrüsengang (Ductus pancreaticus). Bei Vögeln bleiben beide Hauptsprosse der ventralen Anlage zeitlebens getrennt. Aus der ventralen Pankreasanlage entsteht der Processus uncinatus („Hakenfortsatz“).

Mit der embryonalen Drehung des Magens um seine Längsachse gelangt die ventrale Anlage über rechts in eine rückenseitige Position. Der ursprüngliche Bauchfellüberzug verschmilzt mit dem der linken Leibeswand. Damit gelangt das zunächst innerhalb der Leibeshöhle gelegene Pankreas sekundär in eine Lage außerhalb des Bauchfells (retroperitoneal). Mit dieser Drehung kommt es auch zur Vereinigung der beiden Hohlraumsysteme und damit beider Anlagen. Die zweite Magendrehung bringt das Pankreas in die Querlage.

Die ursprünglich zwei Hauptausführungsgänge beider Anlagen bleiben nur bei einigen Säugetieren (z. B. Pferde, Hunde) erhalten. Beim Menschen sowie Schafen und Katzen verschließt sich (obliteriert) der direkt in das Darmrohr mündende (proximale) Abschnitt des Ausführungsgangs der dorsalen Anlage, so dass der Ductus pancreaticus zum gemeinsamen Ausführungsgang beider Anlagen wird. Bei Schweinen und Rindern bleibt dagegen nur der Ductus pancreaticus accessorius – also der der rückenseitigen Anlage – erhalten.

Die Langerhans-Inseln – also der endokrine Anteil der Bauchspeicheldrüse – entstehen ebenfalls aus Epithelzapfen, die von den Sprossen des exokrinen Anteils ausgehen. Diese „Inselzapfen“ verlieren aber die Verbindung zum Gangsystem und werden von gefäßreichem Bindegewebe vom exokrinen Anteil abgegrenzt.

Funktion

Funktion als exokrine Drüse

Als exokrine Drüse ist die Bauchspeicheldrüse eine rein seröse Drüse und die wichtigste Verdauungsdrüse. Sie produziert beim Menschen täglich etwa 1,5 l Sekret, bei Pferden bis zu 35 l. Ihre Acinuszellen werden durch die Hormone Sekretin und Cholezystokinin (auch Pankreozymin genannt) und parasympathisch durch den Nervus vagus zur Abgabe des Verdauungssaftes (auch als Pankreassaft bezeichnet) angeregt. Die Zusammensetzung des Bauchspeicheldrüsensekrets hängt von der Art der aufgenommenen Nahrung ab. Es enthält die Vorstufen eiweißspaltender Enzyme (Trypsinogen, Chymotrypsinogen, Procarboxypeptidasen, Proelastase), das zuckerspaltende Enzym α-Amylase, Ribo- und Desoxyribonucleasen und zur Fettspaltung dienende Enzyme (Lipasen). Viele Enzyme liegen bei der Produktion in der Drüse in einer inaktiven Form vor. Um eine Selbstverdauung des Organes zu vermeiden, werden sie erst am Wirkort (dem Dünndarm) durch limitierte Proteolyse wirksam.

Funktion als endokrine Drüse

Neben dieser exokrinen Drüsenfunktion werden vom endokrinen Drüsenanteil auch Hormone direkt ins Blut abgegeben: Ungefähr 2 % der Zellen sind inselförmig zusammengefasst und werden als Langerhans-Inseln bezeichnet. Diese sind über die ganze Bauchspeicheldrüse, hauptsächlich aber über den Körper und den Schwanz des Organs, verteilt. Ihre Zellen sind für die Produktion der Pankreashormone zuständig, wobei in den α-Zellen Glucagon, in den β-Zellen Insulin, in den δ-Zellen Somatostatin sowie den PP-Zellen das Pankreatische Polypeptid synthetisiert wird. Insgesamt befinden sich etwa eine Million Inseln in einem gesunden Pankreas. Als endokrine Drüse ist die Bauchspeicheldrüse sehr gefäßreich.

Erkrankungen

Erkrankungen des exokrinen Anteils der Bauchspeicheldrüse sind die exokrine Pankreasinsuffizienz, die Bauchspeicheldrüsenentzündung (Pankreatitis), Bauchspeicheldrüsenkrebs, Pankreaszysten, Pankreasruptur und die Mukoviszidose.

Erkrankungen des endokrinen Anteils der Bauchspeicheldrüse sind Diabetes mellitus (Zuckerkrankheit) sowie endokrine Tumoren des Pankreas.

Fehlbildungen

Während der Entwicklung des Organs kann es zu Fehlbildungen kommen.

Das Pancreas divisum („geteilter Pankreas“) beruht auf einer ausbleibenden Verwachsung der beiden Pankreasanlagen.

Als Pancreas anulare („ringförmiger Pankreas“) wird eine seltene ringförmige Verwachsung um den Zwölffingerdarm bezeichnet, durch die es zu einer Duodenalstenose, einer Verengung des Zwölffingerdarms, kommen kann. In der Literatur wird als Grund eine nicht obliterierte (verödete) linke Knospe der ventralen Anlage ^[6] bzw. eine generell abnormale Entwicklung einer zweigeteilten ventralen Pankreasanlage angegeben ^[7]. Diese Anlage wächst um das Duodenum herum und verschmilzt mit der dorsalen Anlage. Therapiemöglichkeit ist eine Duodenojejunostomie, eine operative Verbindung des Zwölffingerdarms mit dem Jejunum (Leerdarm), oder eine kurze Überbrückung der eingeengten Stelle innerhalb des Zwölffingerdarms (Duodenum-Duodenum-Anastomose).

Ektopisches Gewebe des Pankreas (versprengtes Pankreasgewebe) kann u. a. im Zwölffingerdarm, im Magen oder im Meckelschen Divertikel, einer Aussackung des Ileums (Krummdarm), vorkommen.

Untersuchungsmethoden

Die Vorgeschichte und der körperliche Untersuchungsbefund ergeben bereits Hinweise auf das Vorliegen einer Pankreaserkrankung. Zur Erkennung einer Pankreatitis hat sich die laborchemische Bestimmung der Pankreaslipase im Blut bewährt. Alternativ kann die Pankreas-Amylase im Serum bestimmt werden. Sie ist jedoch nicht so spezifisch und sensibel.

Zur Erkennung von Tumoren der Bauchspeicheldrüse sollten bildgebende Verfahren wie der Ultraschall, die Computertomografie, die Magnetresonanztomografie sowie ein kombiniertes endoskopisch-radiologisches Verfahren, die sogenannte Endoskopisch retrograde Cholangiopankreatikographie, genutzt werden. Als brauchbarer Tumormarker hat sich CA 19-9 bewährt. Auch Pankreaspseudozysten, Pankreassteine oder Pankreasverkalkungen können am besten mit den obigen bildgebenden Verfahren erkannt werden.

Pankreastransplantation

Die kombinierte Pankreas- und Nierentransplantation ist die bisher beste Therapie für sorgfältig ausgewählte Patienten mit insulinpflichtigem Typ-I-Diabetes und dialysepflichtigem oder bevorstehendem Nierenversagen. Die Organvermittlung geschieht dabei zentral über Eurotransplant. Dort werden die Daten aller Patienten gespeichert und verfügbare Organe innerhalb Europas nach festgelegten Kriterien vermittelt. Seit der ersten Pankreastransplantation im Jahre 1966 sind weltweit bisher über 7.000 Bauchspeicheldrüsen transplantiert worden. Die meisten OPs, etwa zwei Drittel, fanden in den USA gefolgt von Europa statt (nur wenige Transplantationen in allen übrigen Teilen der Welt). Von den aktuell jährlich etwa 1.000 weltweit vorgenommenen OPs werden im Eurotransplant-Verbund etwa 100 Pankreastransplantationen durchgeführt (Benelux-Länder, Deutschland und Österreich).^[8]

Einzelnachweise

1. ↑ Lippert: "Lehrbuch Anatomie", 6. Auflage, Urban&Fischer
2. ↑ H. Fritsch, W. Kühnel: "Taschenatlas der Anatomie: Innere Organe", 7. Auflage, Georg Thieme Verlag 2001, S. 44-45
3. ↑ T.H. Schiebler: "Anatomie", 4. Auflage, Springer-Verlag
4. ↑ Vay Liang W. Go: "The Pancreas - Biology, Pathophysiology and Disease", Ravers Press
5. ↑ The unique cytoarchitecture of human pancreatic islets has implications for islet cell function
6. ↑ Benninghoff, Drenckhahn
7. ↑ Moore, Keith L.: Embryologie – Lehrbuch und Atlas der Entwicklungsgeschichte des Menschen, Schattauer Stuttgart, 3. Auflage 1990, ISBN 3-7945-1356-8
8. ↑ Überblick vom Transplantationszentrum im Klinikum rechts der Isar, München

Literatur

• Markus W. Büchler et al.: Pankreaserkrankungen. Akute Pankreatitis, Chronische Pankreatitis, Tumore des Pankreas; Basel: Karger. ISBN 3-8055-7460-6
• Detlev Drenckhahn (Hrsg.): Benninghoff: Anatomie. Makroskopische Anatomie, Histologie, Embryologie, Zellbiologie (Band 1), Urban & Fischer, München, 16. Auflage 2003; ISBN 3-437-42340-1
• Franz-Viktor Salomon: Bauchspeicheldrüse, Pancreas. In: Anatomie für die Tiermedizin. Enke Stuttgart, 2004, S. 321–323. ISBN 3-8304-1007-7
• http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/7/2334 The unique cytoarchitecture of human pancreatic islets has implications for islet cell function

Siehe auch

• Verdauung
• Speicheldrüse
• Gastrin
• Verbliebene Eigensekretionsrate
• Blutzucker-Sensorsystem
• Flexible Transgastrische Peritoneoskopie
• Inselzelltransplantation

Weblinks

• Europäisches Pankreas Zentrum
• Radiologische Untersuchungen des Pankreas
• Funktion, Untersuchung und Erkrankungen des Pankreas