Magensaft

Schematische Darstellung der Regulation der Magensäure.

Magensaft ist eine wässrige Lösung, die Magensäure (nüchtern etwa 0,5-prozentige Salzsäure), Schleim, das eiweißspaltende Enzym Pepsin und den Intrinsic-Faktor (Mucoprotein, welches für die Resorption von Vitamin B₁₂ im Darm nötig ist) enthält. Magensäure weist einen pH-Wert von etwa 1–1,5 bei nüchternem Magen auf und einen von 2–4, wenn er voll ist. Sie dient dem Aufschluss der Nahrung (hydrolytische Spaltung von Proteinen in Polypeptide) und hat eine bakterizide Wirkung.

Die Magensäure setzt sich extrazellulär aus Protonen und vom Magenepithel sezernierten Chloridionen zusammen. Die Chloridionen werden in den Belegzellen der Magenschleimhaut produziert, die dort in Kanälen und Kanälchen eingesenkt liegen. Reize zur vermehrten Sekretion von Chloridionen sind unter anderem die Stimulation des Parasympathikus (kann auch optisch durch den sogenannten Pawlowschen Reflex ausgelöst werden), Histamin- und Gastrinfreisetzung.

Die Epithelzellen der Magenschleimhaut verhindern, dass der Magensaft Zellmembranen und damit den Magen selbst zersetzt und verdaut.

Man unterscheidet bei der Magensekretion generell zwischen drei verschiedenen Phasen:

• Cephale Phase („Kopfphase“): Durch Stimulierung des Nervus vagus (denken, sehen und riechen von Nahrung)
• Gastrische Phase („Magenphase“): Durch Dehnung des Magens und chemische Reizung durch Eiweiße, Gewürze etc.
• Intestinale Phase („Darmphase“): Durch hormonelle Blockierung der Bildung von Magensäure (wenn der Speisebrei das Duodenum erreicht hat)

Fließt die Magensäure in die Speiseröhre (Reflux), macht sich dies durch Sodbrennen bemerkbar. Ein häufiger Reflux führt zu einer Metaplasie des Epithels der Speiseröhre, was die Entstehung von Speiseröhrenkrebs fördern kann.

Sekretion

Schematische Darstellung der Produktion der Magensäure in den Belegzellen.

Die Salzsäure als Magensäure setzt sich zum Schutz des Magenepithels erst extrazellulär zusammen. Die Belegzellen sezernieren dabei nur Chloridionen, was einen komplexen und energieintensiven Vorgang voraussetzt. In einem mehrstufigen Prozess werden dabei zum einen Oxonium-Ionen erzeugt und eingebracht und in einem zweiten Prozess Chloridionen aus dem Blutplasma eingetauscht. Im Einzelnen sind die Schritte:

• Durch Carboanhydrase katalysierte Bildung von H⁺-Ionen in den Zellen. Die Belegzellen der Magenschleimhaut stellen aus Wasser (H₂O) und Kohlendioxid (CO₂) Protonen (H⁺) und Hydrogencarbonat (HCO₃⁻) her.

CO₂ + H₂O → HCO₃⁻ + H⁺

• Austausch von H⁺ gegen K⁺ mittels einer Protonen-Kalium-Pumpe (siehe dort).
• Austausch des gebildeten HCO₃⁻ durch Cl⁻ aus dem Blutplasma.
• Rezirkulation von K⁺ und gleichzeitige Abgabe von Cl⁻ in den Magen mittels passiver Transportmechanismen.