Wenn man unser gastrointestinales System betrachtet, weist es nicht nur morphologisch lokale Unterschiede auf, es übernimmt je nach Abschnitt auch andere Funktionen. Wie in einer Laufbandfabrik aufeinander abgestimmt, spaltet es unsere Nahrung auf und liefert uns dadurch Energie. Erstaunlich, dass all diese einzelnen Abschnitte aus einem Rohr hervorgegangen sind. Dieser Beitrag erklärt Ihnen die embryonale Entwicklung des Magendarmtraktes.
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Magendarmtrakt

Bild: “How We Roll – 52 Stories – Pt 1” von GorillaSushi. Lizenz: CC BY-SA 2.0


Aus dem Endoderm bildet sich ein primitives Darmrohr – die erste Struktur in der Entwicklung des Gastrointestinaltraktes, zu dem auch Leber, Gallenblase und Pankreas gehören. Das Darmrohr wird kranial von der Rachenmembran, kaudal von der Kloakenmembran verschlossen. Man untergliedert es in drei Abschnitte:

  • Vorderdarm
  • Mitteldarm
  • Enddarm

Aus dem Vorderdarm entstehen Ösophagus, Magen und Duodenum

Der kraniale Teil des Vorderdarms erstreckt sich von der Rachenmembran bis zur Lungenknospe und wird auch Schlunddarm genannt. Es stellt die Anlage des Pharynx dar.

Ösophagus, Magen und zum Teil das Duodenum entstammen dem kaudalen Vorderdarm. Er beginnt an der Lungenknospe und endet im Bereich der Leberknospe. Die Ösophagus-Anlage ist zunächst lediglich ein kurzes Rohrstück. Durch die Streckung des gesamten Embryos und dem Deszensus der thorakalen Organe verlängert er sich sekundär.

Unterhalb dessen erweitert sich in der 5. Entwicklungswoche das Lumen des Darmrohrs spindelförmig. Die Hinterwand proliferiert stärker als die Vorderwand, sodass es dorsal zu einer konvexen, ventral zu einer konkaven Krümmung kommt. Diese entsprechen der Curvatura major et minor des Magens. Er vollzieht daraufhin zwei Drehungen:

  1. Drehung um kraniokaudale Achse um 90° im Uhrzeigersinn: Die Curvatura major gelangt nach links, die Curvatura minor nach rechts.
  2. Drehung um ventrodorsale Achse um 30° im Uhrzeigersinn: Die Curvatura major schiebt sich nach links unten, die Curvatura minor nach rechts oben.

Die Magendrehung, die Ösophagusanteile mit einbezieht, ist auch der Grund, warum sich der linke N. vagus als Truncus vagalis anterior und der rechte N. vagus als Truncus vagalis posterior über den Ösophagus erstreckt.

Wie bei einem Baum: Ausknospung der begleitenden Organe

Zum Gastrointestinaltrakt gehören nicht nur Magen und Darmabschnitte, sondern auch Leber, Gallenblase und Pankreas. Diese knospen im Bereich zwischen Vorder- und Mitteldarm aus.

Die Leberknospe wächst dabei in das Septum transversum und das ventrale Mesogastrium (geht aus Septum hervor) hinein. In diesem liegt sie später zwischen der ventralen Körperwand und dem Magen. Ein kleiner Anteil der Leber taucht nicht durch das Septum transversum hindurch und bleibt mit dem Zwerchfell verwachsen. Das ist die Area nuda. In der embryonalen Entwicklung übernimmt die Leber die wichtige Aufgabe der Blutbildung.

Das Gallenblasendivertikel entwickelt sich kaudal der Leberknospe. Aus dem ventralen Mesogastrium wandern Zellen ein, aus denen die bindegewebigen und muskulären Anteile hervor gehen.

Das Pankreas entsteht aus einer ventralen und dorsalen Knospe. Durch die Darmdrehung verschiebt sich die dorsale Knospe nach links, die ventrale wandert hinterher und legt sich unter die dorsale. Nach der Verschmelzung teilen sich die Gänge beider Anteile dichotom (wie bei der Lunge) auf. Aus den Spitzen werden die Azini, also das exokrinen Pankreas. Die Zellen der Gänge wandern aus und lagern sich zu Langerhans-Inseln zusammen, das endokrine Pankreas.

Mitteldarm – massiver Wachstum erfordert Platz

Der Mitteldarm beginnt nach der Leberknospe und ist Ausgangsstruktur für den anderen Teil des Duodenums, Jejunum, Ileum und Colon bis zum Canon-Böhm’schen Punkt. Im Abschnitt des Duodenums führt starkes Längenwachstum zu einer C-förmigen Kurve im Darmrohr, welches erst nach ventral gerichtet ist, sich aber durch die Magendrehung ebenfalls nach rechts verlagert.

Ähnlich funktioniert es auch bei der Herausbildung des Dünn- und Dickdarms: Der Mitteldarm wächst sehr stark in die Länge und faltet sich dadurch haarnadelartig auf. Diese sog. Nabelschleife wird in einen kranialen/oralen Schenkel untergliedert, aus dem das untere Duodenum, Jejunum und der obere Teil des Ileums hervorgehen. Der kaudale/aborale Schenkel ist die Vorläuferstruktur vom unteren Ileum, Zäkum mit Appendix vermiformis sowie vom Colon ascendens bis (orale) ⅔ des Colon transversums, dem Canon-Böhm’schen Punkt.

Mittig der Nabelschleife verläuft die A. mesenterica superior, die ihre Achse bildet. In der 6. Entwicklungswoche hat der Mitteldarm so sehr an Größe gewonnen, dass er nicht mehr ins intraembryonale Zölom passt und daher nach außen verlagert wird. Man bezeichnet diesen Vorgang als den physiologischen Nabelbruch.

Am Scheitelpunkt der Nabelschleife ist das Darmrohr über den Ductus omphaloentericus/vitellinus mit dem Dottersack verbunden. Er wird sich später zurückbilden. Wenn dies nicht geschieht, bleibt ein sog. Meckel-Divertikel bestehen, der im Normalfall keinen Schaden anrichtet. Er kann sich allerdings entzünden, sodass eine operative Entfernung notwendig wird.

Wie der Magen dreht sich auch die Nabelschleife insgesamt 270° um die Achse der A. mesenterica superior entgegen des Uhrzeigesinns. Die ersten 90° finden extraembryonal statt. Dann wird in der 10. Entwicklungswoche der Mitteldarm wieder ins intraembryonale Zölum zurück verlagert, wo Drehung um180° abgeschlossen wird.

Der kaudale Schenkel ist dadurch nach kranial, der kraniale Schenkel nach kaudal verlagert worden. Das Zäkum bleibt unterhalb der Leberknospe zum Stehen, von wo es weiter in die Länge wächst. Es drückt sich sozusagen von der Leber nahen Stelle nach kaudal weg und zieht die hinteren Darmabschnitte hinter sich her. Aus diesem Vorgang resultiert die kolonale Umrahmung der Dünndarmschlingen.

Unterteilung des Ausgangs

Aus dem Enddarm gehen die restlichen Colon-Abschnitte (ab Canon-Böhm’schen Punkt), das Sigmoideum, das Rektum und der obere Teil des Analkanals hervor. Dies geschieht wiederum durch Längenwachstum.

Oral der Kloakenmembran (in der Kloake) bildet sich ein Septum urorectale, das das Lumen des Enddarms in zwei Räume teilt:

  • Sinus urogenitalis: ventral, später Ausgänge des Urogenitalsystems
  • Anorektalkanal: dorsal, später Ausgang des Gastrointestinaltrakts

Das Septum urorectale wandert auf die Kloakenmembran zu und verschmilzt letztlich mit ihr. Die Kontaktstelle verdickt sich ein wenig und stellt den primitiven Damm/primitves Perineum dar. Auch er teilt die Kloakenmembran in zwei Anteile:

  • Urogenitalmembran
  • Analmembran: reißt in der 8. Entwicklungswoche ein


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Ein Gedanke zu „Prüfungswissen: Embryonale Entwicklung des Magendarmtrakts

  • Daniel Schrapel

    Sehr hilfreicher Artikel!! Bin mir jedoch unsicher ob ich einen Fehler entdeckt habe. Ich glaube der N. Vagus dexter erstreckt sich in Form des Truncus vagialis posterior und N. Vagus sinister als Truncus vagialis anterior, da durch die Drehung entlang der Longitudinalachse im Uhrzeigersinn sowohl von Ösophagus als auch dem Magen deren linke Seite nach ventral zeigen müsste.
    Beste Grüße
    Daniel