Pankreas

Die Bauchspeicheldrüse, auch Pankreas (von griech. pan = „alles“, kreas = „Fleisch“), ist ein längliches, quer im Oberbauch liegendes Organ. Zum einen produziert sie Verdauungsenzyme, die in den Zwölffingerdarm abgegeben werden, um im Darm die Nahrungsbestandteile aufzuspalten. Zum anderen bildet sie Hormone, die direkt ins Blut gelangen, um dort vor allem den Blutzuckerspiegel zu regulieren (siehe: Pankreashormone).
Eine Entzündung der Pankreaszellen, z.B. durch zu hohen Alkoholkonsum, kann Verdauungsenzyme freisetzen und zu einer teilweisen Selbstverdauung des Organs führen. Bei verminderter Produktion der Verdauungsenzyme (exokrine Pankreasinsuffizienz, z.B. aufgrund einer Entzündung des Pankreas) können die Nahrungsbausteine nicht mehr ausreichend in ihre aufnehmbare Form aufgespalten werden. Bei körpereigener Zerstörung der hormonbildenden Zellen spricht man von Diabetes mellitus Typ 1 (einer Unterform der Zuckerkrankheit). Übrigens findest du auch eine Histo-Trainer-Folge zum Pankreas im Abschnitt zur mikroskopischen Anatomie des Pankreas.

Steckbrief

• Funktion: Produktion von Verdauungssäften und Hormonen
• Lage und Verlauf
  • Sekundär retroperitoneal
  • Quer verlaufend
  • Auf Höhe LWK 1/2
• Form: Länglich
• Länge: 12–15 cm lang
• Gewicht: ca. 70 g

Aufbau

Das Pankreas besteht aus Kopf, Körper und Schwanz. Es wird durchzogen von einem ca. 2 mm dicken Ausführungsgang für das exokrine Pankreassekret, dem Ductus pancreaticus (Wirsung-Gang), der gemeinsam mit dem Gallengang auf der Papilla duodeni major in den Zwölffingerdarm mündet.

Pankreasparenchym

Pankreasgang (Ductus pancreaticus, Wirsung-Gang)

• Verlauf: Längs durch das gesamte Organ
  • Ampulla hepatopancreatica
    • Hinter der Vereinigung von Ductus choledochus und Ductus pancreaticus gelegene gemeinsame Gangerweiterung kurz vor der Mündung
    • Umgeben vom M. sphincter ampullae hepatopancreaticae (M. sphincter Oddi)
• Mündung: Gemeinsam mit dem Ductus choledochus auf der Papilla duodeni major (Papilla Vateri), welche im absteigenden Teil (Pars descendens) des Duodenums liegt
• Varianten
  • Getrennte Mündungen von Ductus choledochus und Ductus pancreaticus
  • Zusätzlicher Pankreasgang: Ductus pancreaticus accessorius (Santorini-Gang): Mündet kranial der Papilla Vateri auf der Papilla duodeni minor in der Pars descendens duodeni

Topografie

• Lage
  • Sekundär retroperitoneal
  • Am Boden der Bursa omentalis
  • Zwischen Duodenalkrümmung und Milzhilus
• Projektion: Höhe LWK 1/2
• Lagebeziehungen
  • Ventral: Bursa omentalis
  • Dorsal
    • Dorsale Rumpfwand
    • Wirbelsäule
    • Aorta
    • Hinter dem Pankreaskopf verlaufend und sich in der V. portae vereinend:
      • V. splenica nach Einmünden der V. mesenterica inferior
      • V. mesenterica superior
  • Kranial
    • Nach rechts: A. hepatica communis
    • Nach links: A. splenica
  • Kaudal: Pars horizontalis des Duodenums
  • Lateral
    • Links: Milz
    • Rechts: Duodenum

Gefäßversorgung und Innervation

Seine Blutversorgung erhält das Pankreas aus Ästen des Truncus coeliacus (A. hepatica communis und A. splenica) und der A. mesenterica superior. Venös drainiert die Bauchspeicheldrüse über die V. splenica in die Pfortader. Das Organ ist sympathisch und parasympathisch innerviert.

Die Bauchspeicheldrüse besteht zum überwiegenden Anteil aus exokrinem Drüsengewebe zur Produktion von Verdauungssäften. Gerade einmal zwei Prozent der Organmasse sind endokrines Drüsengewebe, das für die Produktion von Hormonen zuständig ist.

Exokrines Pankreas

Histologische Gliederung

Der exokrine Anteil des Pankreas ist eine rein seröse Drüse und gliedert sich in Lappen (Lobi), welche wiederum in Läppchen (Lobuli) unterteilt sind. Die kleinste Einheit sind die Acini. Das Organ wird von Bindegewebssepten durchzogen, welche größere Ausführungsgänge, Blut- und Lymphgefäße sowie vegetative Nerven führen.

• Aufbau eines Läppchens (Lobulus): Acini mit zugehörigen Schaltstücken
  • Acinus (auch: azinöses Drüsenendstück): Kreisförmige Anordnung mehrerer Drüsenzellen (Acinuszellen) um ein enges Lumen
  • Schaltstücke: Ausführungsgänge der Acini; ihre Gangepithelzellen reichen teilweise bis in den Acinus hinein (sog. zentroazinäre Zellen)
• Sekretion: Die Vorstufen der Verdauungsenzyme werden in den Acinuszellen produziert und exozytotisch in das Ganglumen abgegeben
• Drainageweg der Verdauungssekrete: Auf seinem Weg von der Drüsenzelle bis zum Duodenum passiert das Verdauungssekret eine Abfolge von Gangstrukturen mit zunehmendem Durchmesser
  • Azinöses Endstück → Schaltstück → Intralobulärer Ausführungsgang → Interlobulärer Ausführungsgang → Ductus pancreaticus

Es gibt kein(!) Streifenstück zwischen Schaltstück und interlobulärem Ausführungsgang, wie es bei Speicheldrüsen zu finden ist!

Acinus- und Gangepithelien

Im Gegensatz zu den meisten anderen Drüsen besitzt das Pankreas keine Myoepithelzellen!

Pankreaskarzinom
Der maligne Bauchspeicheldrüsenkrebs geht in den meisten Fällen von den Gangepithelien aus. Die häufigste Lokalisation ist der Pankreaskopf. Es handelt sich dabei um einen sehr aggressiven Tumor: Zumeist wird er erst entdeckt, wenn er bereits gestreut hat, da er mit unspezifischen Symptomen einhergeht, die nicht direkt Hinweise auf den Tumor geben (z.B. Oberbauchschmerzen, Gewichtsverlust). Daher sind die Heilungschancen durchschnittlich sehr gering.

Endokrines Pankreas (Inselorgan, Langerhans’sche Inselzellen)

Wie der Name Inselorgan andeutet, liegen die endokrinen Zellen des Pankreas in Form inselartiger Ansammlungen zwischen den exokrinen Zellen verteilt. Ihre Dichte ist im Bereich des Pankreasschwanzes am höchsten. Jede Insel besteht aus verschiedenen Zelltypen, die unterschiedliche Pankreashormone produzieren. Da diese direkt ins Blut abgegeben werden, sind die Pankreasinseln besonders gut vaskularisiert.

• Funktion: Hormonsekretion durch Exozytose ins Interstitium
• Aufbau
  • Mehrere Tausend Zellen pro Insel
  • Zellarten: A-, B-, D- und PP-Zellen
  • Kapillaren mit fenestriertem Endothel

Histo-Trainer Pankreas

Die Bauchspeicheldrüse spielt eine große Rolle bei der Verdauung und der Regulation des Blutzuckerspiegels. Die Sekrete des exokrinen Anteils enthalten viele Enzyme, die die Nahrungsbestandteile in ihre Grundbausteine zersetzen, damit diese anschließend von den Epithelzellen der Darmschleimhaut resorbiert und ins Blut aufgenommen werden können. Der endokrine Anteil produziert die Hormone Insulin und Glucagon, die gemeinsam für die Regulation des Blutzuckers sorgen.

Exokrine Sekretion

Enzymsekretion

Die proteolytischen Enzyme sowie die Phospholipase A werden als Zymogene (Proenzyme, inaktive Vorstufen) abgesondert, da die aktiven Enzyme so aggressiv sind, dass sie das Pankreasgewebe verdauen würden. Im Duodenum wird Trypsinogen durch die Enteropeptidase zu Trypsin aktiviert, welches seinerseits die noch inaktiven Enzymvorstufen (bspw. Chymotrypsinogen) aktiviert. Der im Pankreassekret enthaltene Trypsininhibitor schützt außerdem das Pankreas vor Autodigestion, indem er die Aktivierung der Proenzyme durch vorzeitig im Pankreasgangsystem aktiviertes Trypsin verhindert.

• Stimulierendes Hormon: Cholezystokinin (CCK) aus den enteroendokrinen Zellen des Dünndarms

Sekretion von Wasser und Elektrolyten

Die Acini sezernieren ein plasmaisotones Primärsekret, das reich an Cl⁻ ist und die Verdauungsenzyme enthält. Die Chlorid-Ionen gelangen durch apikale Kanäle der Acinuszellen ins Lumen, Na⁺ folgt parazellulär. Von den nachfolgenden Gangepithelien wird in der digestiven Phase ein stark HCO₃⁻-(Bicarbonat‑)haltiges Sekret hinzu sezerniert, welches den pH-Wert des Gemisches (Sekundärsekret) auf bis zu 8,2 ansteigen lässt, sodass der saure Magensaft neutralisiert werden kann.

• Stimulierendes Hormon: Secretin aus den enteroendokrinen Zellen des Dünndarms
  • Ausschüttung bei pH-Wert <4
• Elektrolyte
  • Hauptkationen: Na⁺ und K⁺
    • Konzentrationen konstant
  • Hauptanionen: Cl⁻ und HCO₃⁻
    • Wenn Sekretionsrate↑ → [Cl⁻]↓ und [HCO₃⁻]↑
    • Primärsekret: [Cl⁻]↑ und [HCO₃⁻]↓
    • Sekundärsekret
      • [Cl⁻]↓ und [HCO₃⁻]↑
      • Stimulation durch Secretin in digestiver Phase führt dazu, dass das Verhältnis zwischen Cl⁻ und HCO₃⁻ umgedreht wird
      • Summe beider Anionen und damit Osmolalität bleibt konstant

Wasser folgt den aktiv sezernierten Salzen sekundär!

Endokrine Sekretion

Überblick

Die Zelltypen, aus denen sich die Langerhans-Inseln des Pankreas zusammensetzen, sind für die Regulation des Kohlenhydratstoffwechsels wichtig. Sie produzieren hierzu unterschiedliche Pankreashormone, darunter auch Insulin, das für das Einschleusen der Zuckermoleküle in die Zellen essenziell ist. Es können vier hormonproduzierende Zelltypen unterschieden werden. Sie alle zählen zum gastroenteropankreatischen System (GEP-System) – dem größten endokrinen System des Körpers.

„G-A-B-I auf der Insel“: Inselzellen des Pankreas: Glucagon – A-Zellen, B-Zellen – Insulin.

• Vereinzelt kommen in den Pankreasinseln EC-Zellen (enterochromaffine Zellen) vor
  • Der überwiegende Anteil dieser Zellen findet sich jedoch in Magen und Darm
  • Sie sind u.a. für die Produktion von Serotonin zuständig

Das Pankreas entwickelt sich als Teil der Anlage des Gastrointestinaltrakts aus zwei entodermalen, ursprünglich getrennten Anlagen – einer ventralen und einer dorsalen Pankreasknospe. Erst durch die Magendrehung gelangen beide Pankreasanlagen auf dieselbe Seite, verschmelzen miteinander und werden nach retroperitoneal verschoben.

• Zeitpunkt: Organanlage in der 5.–8. Entwicklungswoche mit anschließender Differenzierung
• Entwicklung
  • Entstehung zweier Pankreasknospen als Teil des hepatopankreatischen Rings
    • Vordere Knospe im Mesogastrium ventrale
    • Hintere Knospe im Mesogastrium dorsale
  • Rotation und Verschmelzung
    • Vordere Knospe gelangt bei der Magendrehung auf die linke Seite des Duodenums unterhalb der hinteren Knospe → Vordere und hintere Pankreasknospe verschmelzen
      • Vordere Knospe wird zum unteren Teil des Kopfes der Bauchspeicheldrüse
      • Hintere Knospe wird zu oberem Teil des Kopfes, dem Körper und dem Schwanz
  • Gangbildung
    • In beiden Anteilen ist ursprünglich je ein eigener Ausführungsgang angelegt
      • Gang der vorderen Knospe bleibt erhalten
        • Ductus pancreaticus (Hauptausführungsgang) im Kopfbereich
        • Mündet in der Papilla duodeni major (Papilla Vateri) ins Duodenum
      • Gang der hinteren Knospe bleibt z.T. erhalten
        • Bildet den Gang im Körper und Schwanz
        • Bleibt manchmal als eigener Ausführungsgang (Ductus pancreaticus accessorius) bestehen
          • Mündet dann in der Papilla duodeni minor ins Duodenum (s.u.: Pancreas divisum)
  • Bildung der Langerhans-Inseln
    • Zellen des Gangepithels werden ab dem 3. Entwicklungsmonat zu hormonproduzierenden Zellen
    • Inselförmige Anlagerung zwischen den exokrinen Zellen
    • Hormonproduktion ab 5. Entwicklungsmonat

Anomalien des Pankreas
Pancreas anulare: In einigen Fällen verschmelzen ventrale und dorsale Pankreasanlage unvollständig oder gar nicht miteinander und legen sich ringförmig um das Duodenum (Malformation). Diese Verengung kann bei Neugeborenen zu Nahrungspassagestörungen mit Erbrechen führen und entzündliche Wandveränderungen der Darmschleimhaut im stenosierten Bereich hervorrufen.
Pancreas divisum: Wenn die Rotation der beiden Pankreasanlagen funktioniert, aber die Verschmelzung (Fusion) ausbleibt (Malfusion), bleiben die Gangsysteme getrennt: Der Ductus pancreaticus minor (accessorius) bildet nun den Hauptausführungsgang, der in die Papilla duodeni minor drainiert. Dies kann dazu führen, dass das Pankreassekret nicht so gut abfließen kann. Einige Patienten leiden daher unter wiederkehrenden Bauchspeicheldrüsenentzündungen (Pankreatitiden).

Makroskopische Anatomie

Beschreibe den Verlauf des Ductus pancreaticus bis zu seiner Mündung!

Worum handelt es sich bei der sog. Ampulla hepatopancreatica?

Beschreibe typische Varianten des Ductus pancreaticus!

Wie wird das Pankreas arteriell versorgt, wie erfolgt der venöse Abfluss?

Wie erfolgt die vegetative Innervation des Pankreas?

Mikroskopische Anatomie

Beschreibe den grundsätzlichen histologischen Aufbau des exokrinen Pankreas!

Welche besonderen Charakteristika weisen die Acinuszellen der Endstücke des exokrinen Pankreas auf und was ist ihre Aufgabe?

Beschreibe Aufbau und Funktion des Epithels der Schaltstücke des Pankreas!

Funktion

Welche Verdauungsenzyme werden im Pankreas gebildet und durch welches Hormon wird ihre Sekretion stimuliert?

Wie schützt sich das Pankreas vor Autodigestion durch die Verdauungsenzyme?

Welche Elektrolyte sind im Pankreassekret enthalten? Wie unterscheidet sich das Primärsekret vom Sekundärsekret?

Welche Aufgabe hat das Hormon Secretin?

Nenne die Zelltypen des endokrinen Pankreas und die dort jeweils gebildeten Hormone! Welcher Zelltyp ist am häufigsten vorhanden?

Entwicklung

Was versteht man unter einem Pancreas anulare und wie macht es sich bemerkbar?