Pankreas: Anatomie und Funktion

Entwicklung

Das Pankreas ist ein längliches Organ, das quer an der hinteren Bauchwand liegt.

• Abgeleitet aus dem Vorderdarm
• Aus der vorderen Pankreasknospe bilden sich:
  • Caput pancreatis
  • Processus uncinatus pancreatis
  • Ductus pancreaticus
• Aus der hinteren Pankreasknospe bilden sich:
  • Collum pancreatis
  • Corpus pancreatis
  • Cauda pancreatis
  • Ductus pancreaticus accessorius

• Das Pankreas divisium ist eine angeborene Anomalie der Bauchspeicheldrüse, bei der es während der Embryonalentwicklung nicht zu einer Fusion der vorderen und hinteren Pankreasknospe gekommen ist.

Makroskopische Anatomie

Aufbau und topografische Anatomie

Das Pankreas ist ein längliches, blattförmiges Organ, das sich in fünf Segmente unterteilen lässt:

• Caput pancreatis (Kopf):
  • Rechtes laterales Ende des Pankreas
  • Liegt in der C-förmigen Krümmung des Duodenums
  • Enthält den Ductus pancreaticus und den Ductus choledochus
  • Häufigste Lokalisation maligner Entartungen des Pankreas
  • Processus uncinatus pancreatis:
    • Ende des Pankreaskopfes, das sich nach unten, dorsal und medial zu einem hakenartigen Fortsatz krümmt
    • Posterior der A. und V. mesenterica superior
• Collum pancreatis (Hals):
  • Relativ kurzes Verbindungsstück zwischen Pankreaskopf und -körper
  • Die V. splenica verläuft dorsal des Pankreashalses, wo sie sich mit der V. mesenterica superior vereinigt und die Pfortader bildet.
• Corpus pancreatis (Körper):
  • Länglicher Teil des Pankreas, der sich vom Pankreashals bis zum Pankreasschwanz erstreckt
  • Liegt quer entlang der hinteren Bauchwand in Höhe der Wirbel L1 – L2
  • Dorsal des Magens
• Cauda pancreatis (Schwanz):
  • Linkes laterales Ende des Pankreas
  • Liegt ventral der linken Niere
  • Zeigt in Richtung des Milzhilus innerhalb des Ligamentum splenorenale
• Hinweis: Die A. und V. mesenterica superior verlaufen dorsal des Pankreashalses und -körpers, aber ventral des Processus uncinatus pancreatis.

Pankreasgänge

Die exokrinen Drüsen des Pankreas sezernieren ihre Produkte in ein Netzwerk von Kanälen. Diese Gänge münden schließlich in den Ductus pancreaticus.

• Ductus pancreaticus (Wirsung-Gang):
  • Vereinigung mit dem Ductus choledochus zur hepatopankreatischen Ampulle (Vater-Ampulle)
  • Mündung der Ampulle an der Papilla duodeni major in die Pars descendens duodeni:
    • Enthält den hepatopankreatischen Sphinkter (Musculus sphincter oddi)
    • Der Sphinkter reguliert die Sekretion von Galle und Pankreassaft in den Darm.
    • Stimulation durch das vegetative Nervensystem
• Ductus pancreaticus accessorius (Santorini-Gang):
  • Abzweigung des Ductus pancreaticus
  • Mündung in das Duodenum an der Papilla duodeni minor (direkt über der Papilla duodeni major)
  • Ermöglicht die Freisetzung von Pankreassaft in das Duodenum unabhängig von der Gallensekretion

Mikroskopische Anatomie und Funktion

Das Pankreas besteht aus zwei verschiedenen funktionellen und histologischen Gewebetypen. Das exokrine Pankreas sezerniert Verdauungsenzyme in das Darmlumen, das endokrine Pankreas sezerniert Hormone in den Blutkreislauf.

Exokrines Pankreas

Exokrine Drüsen sezernieren ihre Produkte in ein Lumen. Das exokrine Pankreas sezerniert seine Produkte über den Ductus pancreaticus in das Darmlumen. Zusammenfassend werden diese Sekretionsprodukte als Pankreassaft bezeichnet.

Allgemeine Struktur:

• Etwa 99 % des Pankreasgewebes
• Traubenförmig angeordnete Acini:
  • Funktionseinheiten des exokrinen Pankreas
  • Umgeben die Enden der Pankreasgänge
  • Zentroazinären Zellen (in die Acini reichende Enden der Schaltstücke):
    • Produktion und merokrine Sekretion von Enzymen und Zymogenen in die Ausführungsgänge des Pankreas
    • Zymogengranula am apikalen Pol (sekretorische Produkte)
• Auskleidung der Ausführungsgänge mit hochprismatischen Epithelzellen, Becherzellen und enterochromaffinen Zellen
• Unterteilung des Pankreas in Läppchen durch Bindegewebssepten, die von der Capsula fibrosa in das Organinnere ziehen

Pankreassaft:

Das exokrine Pankreas sezerniert täglich etwa 1,5 – 2 l Sekret, das sich aus verschiedenen Bestandteilen zusammensetzt:

• Wasser und Elektrolyte
  • Transport von Chlorid ins Lumen der Drüse durch den apikalen Chloridtransporter (CFTR)
  • Wasser und Natrium folgen parazellulär.
• Enzyme:
  • Pankreas-Amylase → Verdauung von Stärke durch Aufbrechen von Bindungen in Polysacchariden
  • Pankreaslipase → Verdauung von Fetten durch Hydrolyse
  • Ribonuklease und Desoxyribonuklease → Abbau von RNA bzw. DNA
• Zymogene (Enzyme, die nach der Sekretion zur Aktivierung modifiziert werden müssen):
  • Funktionen: Verdauung von Proteinen
  • Zymogene, die vom exokrinen Pankreas abgesondert werden:
    • Trypsinogen → Trypsin (nach Aktivierung durch die Enterokinase überführt Trypsin die anderen pankreatischen Proenzyme in ihre aktive Form)
    • Chymotrypsinogen → Chymotrypsin
    • Procarboxypeptidase → Carboxypeptidase
    • Proelastase → Pankreaselastase
• Natriumbicarbonat:
  • Sekretion durch Epithelzellen der Ausführungsgänge
  • Neutralisation der Salzsäure (HCl) aus dem Magen

Endokrines Pankreas

Endokrine Gewebe sezernieren Hormone direkt in den Blutkreislauf. Das endokrine Pankreasgewebe ist in kreisförmigen Inselorganen (Langerhans´sche Inselzellen) angeordnet:

• Funktionseinheiten des endokrinen Pankreas
• Gut vaskularisierte zirkuläre Zellgruppen
• Im gesamten Pankreasgewebe zwischen den Acini verstreut
• Etwa 1 % des Pankreasgewebes
• Drei verschiedene Zelltypen, die jeweils ein spezifisches Hormon synthetisieren:
  • Alphazellen (ca. 20 %) → sezernieren Glukagon, das den Blutzuckerspiegel erhöht
    • Stimulierung der Glykogenolyse und Gluconeogenese
    • Hemmung der Glykolyse und Glykogensynthese
  • Betazellen (ca. 70 %) → sezernieren Insulin, das den Blutzuckerspiegel senkt
    • Stimulierung der peripheren Glukoseaufnahme
    • Stimulierung der Glykolyse und Glykogensynthese
  • Delta-Zellen → sezernieren Somatostatin
    • Hemmung der Sekretion mehrerer Hormone, einschließlich Insulin, Glucagon, Gastrin, Cholecystokinin, Wachstumshormon, Schilddrüsen-stimulierendes Hormon (Englisches Akronym: TSH) und Prolaktin
    • Hemmung der Magensäuresekretion
    • Hemmung der Gallensekretion

• Zudem produzieren PP-Zellen in geringer Menge das pankreatische Polypeptid und enterochromaffine Zellen Serotonin.

Gefäßversorgung und Innervation

Arterielle Blutversorgung

• Pankreaskopf und -hals werden von der Pankreasarkade versorgt. Diese besteht aus:
  • A. pancreaticuduodenalis superior anterior und posterior:
    • Äste der A. gastroduodenalis (Ast der A. hepatica communis, die aus dem Truncus coeliacus entspringt)
    • Anastomosen mit der A. pancreaticoduodenalis inferior
  • A. pancreaticoduodenalis inferior:
    • Ast der A. mesenterica superior
    • Teilt sich R. anterior und R. posterior (Anastomosen mit der A. pancreaticoduodenalis superior anterior und posterior)
• Pankreaskörper und -schwanz:
  • Rr. pancreatici der A. splenica
  • A. pancreatica inferior: verläuft entlang des Pankreaskörpers und -schwanzes
• Verbindung der Aa. pancreaticodudenales mit der A. pancreatica inferior über Anastomosen

Venöser Abfluss

Der venöse Abfluss erfolgt über die Vv. pancreaticae. Diese münden in die:

• Vv. pancreaticoduodenales → V. mesenterica superior (Pankreaskopf und Pankreashals)
• V. splenica (Pankreaskörper und Pankreasschwanz)

Lymphdrainage

• Drainiert von Lymphgefäßen, die den arteriellen Gefäßen des Pankreas folgen
• Lymphgefäße münden in die Nll. pancreatici und die Nll. pancreaticoduodenales.
• Diese Lymphknoten drainieren in die Nll. mesenterici superiores und die Nll coeliaci.

Innervation

Das Pankreas wird hauptsächlich vom vegetativen Nervensystem innerviert. Die Pankreassekretion selbst wird allerdings hauptsächlich durch andere Hormone und chemische Signale (z. B. Glukosespiegel, Sekretin, Cholecystokinin) reguliert.

• Sympathikus:
  • Plexus pancreaticus aus dem Plexus coeliacus
  • Plexus mesentericus superior
  • → Glukagonfreisetzung
• Parasympathikus:
  • N. vagus
  • → Insulinfreisetzung

Klinische Relevanz

• Akute Pankreatitis: Akute Entzündung des Pankreas, die mild oder lebensbedrohlich verlaufen kann. Der akuten Pankreatitis liegt eine frühzeitige Aktivierung von Verdauungsenzymen, noch bevor sie in den Dünndarm freigesetzt werden, zugrunde. Betroffene stellen sich mit Übelkeit und einem akuten Beginn anhaltender, schwerer Oberbauchschmerzen vor, die in den oberen Rücken ausstrahlen. Die häufigsten Ursachen sind Gallensteine und Alkoholmissbrauch.
• Diabetes mellitus: Erkrankung des Kohlenhydratstoffwechsels, die durch Hyperglykämie gekennzeichnet ist. Typ-2-Diabetes ist mit Abstand die häufigste Form des Diabetes bei Erwachsenen und ist durch eine periphere Insulinresistenz und einen fortschreitenden Verlust der Insulinsekretion aus β-Inselzellen des Pankreas gekennzeichnet. Typ-1-Diabetes wird durch eine autoimmune Zerstörung der β-Zellen des Pankreas verursacht, die zu einem absoluten Insulinmangel führt.
• Glukagonom: Glucagon-sezernierender neuroendokriner Tumor, der von den α-Zellen der Pankreasinseln ausgeht. Die meisten Glucagonome sind maligne. Viele gehören zu der autosomal-dominant vererbten Multiplen endokrinen Neoplasie vom Typ 1 (MEN1). Häufige Manifestationen sind Diabetes, ein charakteristischer Hautausschlag, der als nekrolytisches migratorisches Erythem (NME) bezeichnet wird, Gewichtsverlust, Anämie, tiefe Venenthrombose und neuropsychiatrische Symptome.
• Insulinom: Insulin-sezernierender neuroendokriner Tumor, der von den β-Zellen der Pankreasinseln ausgeht. Das Insulinom präsentiert sich häufiger als solitärer gutartiger Tumor, kann in einigen Fällen aber auch mit der MEN1 in Verbindung stehen. Typisch sind eine beim Fasten auftretende Hypoglykämie, die sich durch Schweißanfälle, Herzklopfen, Zittern und Verwirrtheit manifestieren kann.
• Exokrine Pankreasinsuffizienz: Komplikation einer Pankreaserkrankung, bei der die Bauchspeicheldrüse nicht genügend Pankreassaft für die Verdauung absondert, was zu einer Maldigestion von Fetten und Proteinen, Gewichtsverlust, Meteorismus, Blähungen und Steatorrhoe (lockerer, fettiger Stuhl) führt. Eine exokrine Pankreasinsuffizienz kann infolge einer chronischen Pankreatitis, Mukoviszidose, Obstruktion des Pankreasgangs oder Sekretinverlust aufgrund einer chirurgischen Magen- und/oder Darmresektion entstehen.
• Exokrines Pankreaskarzinom: Häufig tödlich verlaufende, bösartige Erkrankung des Pankreas. In vielen Fällen handelt es sich um ein duktales Adenokarzinom des Pankreas (Englisches Akronym: PDAC), das aus den Epithelzellen des Pankreasgangs hervorgeht. Risikofaktoren sind Nikotinabusus, Fettleibigkeit, Diabetes, Alter und bestimmte Ethnizitäten. Betroffene leiden unter Oberbauchschmerzen, Ikterus, Anorexie, Asthenie, Gewichtsverlust, Splenomegalie und gastrointestinalen Blutungen. Das Courvoisier-Zeichen ist positiv (vergrößert tastbare, aber nicht druckempfindliche Gallenblase aufgrund einer Obstruktion des Hauptgallengangs).
• Mukoviszidose: Angeborene Stoffwechselerkrankung, die auf eine Mutation des CFTR-Gens zurückzuführen ist. Aufgrund der gestörten CFTR-Funktion entsteht ein hochvisköses, zähflüssiges Sekret in den Drüsenzellen. Neben chronischen Atemwegsinfektionen manifestiert sich die Mukoviszidose durch eine exokrine Pankreasinsuffizienz sowie chronische Entzündungen infolge des Sekretstaus.