Aufbau & Funktionen: Nervensystem, Verdauung, Atmung, Ausscheidung

Nervensystem und Neuronen

Das Nervensystem ist gebildet aus Neuronen und Gliazellen.

Neuronen sind für die Erzeugung und Übertragung von Nervenimpulsen verantwortlich. Sie sind spezialisierte Zellen und können sich nur eingeschränkt regenerieren. Ein Neuron besteht aus einem Zellkörper, Dendriten und einem Axon. Das Axon verbindet sich nicht direkt mit dem Dendriten des nächsten Neurons, sondern bildet eine Synapse, den Raum zwischen zwei Neuronen. An der Synapse wird ein chemischer Neurotransmitter freigesetzt, der an die Dendriten des nächsten Neurons bindet. Neurotransmitter sind spezifisch für bestimmte Signalwege. Der Nervenimpuls wird vom Zellkörper entlang des Axons weitergeleitet.

Ausscheidung und Harnwege

Ausscheidung ist der Vorgang, bei dem Organismen äußere Stoffe oder toxische Abfallprodukte aus dem Körper entfernen. Es gibt verschiedene Wege und Organe der Ausscheidung:

• Drüsen: Entfernen Stoffwechselrückstände über Sekrete.
• Haut und Schweiß: Schweißdrüsen geben Wasser, Salze und einige Abfallstoffe ab; sie helfen auch bei der Regulierung der Körpertemperatur.
• Blutbahn: Transportiert Abfallstoffe zu den Ausscheidungsorganen.
• Atmung (respiratorisches System): Entfernt vor allem CO2, das bei der zellulären Atmung entsteht.
• Verdauungssystem: Beseitigt unverdauliche Nahrungsreste über den Darm.
• Leber: Entgiftet Substanzen, wandelt Rückstände um und gibt sie über Galle in den Darm ab.

Die Ausscheidungsorgane produzieren und transportieren Urin, der die meisten zellulären Abfallprodukte enthält.

Verdauungssystem

Der Gastrointestinaltrakt ist ein unregelmäßiger Schlauch, durch den die Nahrung vom Mund bis zum Anus transportiert und nach außen ausgeschieden wird.

Drei lebenswichtige Funktionen der Verdauung

1. Transformation: Nahrung in verwertbare Nährstoffe umwandeln.
2. Aufnahme (Absorption): Nährstoffe gelangen in Blutkreislauf und Leber und schließlich in die Körperzellen.
3. Ausscheidung: Unverdauliche Reste werden nach außen entfernt.

Das Verdauungssystem besteht aus dem Gastrointestinaltrakt und verbundenen Drüsen (z. B. Bauchspeicheldrüse, Leber mit Gallenblase und Speicheldrüsen).

Erkrankungen des Verdauungssystems umfassen:

• Magenkrankheiten wie Gastritis.
• Lebererkrankungen wie Hepatitis (viral oder bakteriell), Leberzirrhose und Gallensteine.
• Erkrankungen, hervorgerufen durch falsche Ernährung: Verstopfung, Übergewicht, Magersucht, Bulimie und Mangelkrankheiten.

Mund und Beginn der Verdauung

Der Mund ist der Eintritt für die Nahrung. Die Zunge und die Zähne (bei Kindern 20, bei Erwachsenen 32: Schneidezähne, Eckzähne, Prämolaren und Molaren) beginnen die Verdauung.

Es gibt zwei Arten der Verdauung:

• Mechanische Verdauung: Zerkleinerung der Nahrung durch Kauen.
• Chemische Verdauung: Vermischung mit Speichel aus den Speicheldrüsen; die Zunge formt den Nahrungsbolus und schiebt ihn in den Rachen.

Die Pharynx (Rachen) verbindet Mund und Speiseröhre, hat Verbindungen zu den Nasenhöhlen, dem Mittelohr und dem Kehlkopf. Die Epiglottis wirkt als Ventil, das das Eindringen von Nahrung in die Atemwege verhindert.

Die Speiseröhre ist ein muskulärer Schlauch, der den Rachen mit dem Magen verbindet. Ihre Hauptfunktion ist der Transport der Nahrung in den Magen durch peristaltische Muskelbewegungen.

Dünn- und Dickdarm

Der Dünndarm ist ein etwa acht Meter langer Schlauch im Bauchraum. Er setzt sich aus Duodenum (Zwölffingerdarm), Jejunum (Leerdarm) und Ileum (Krummdarm) zusammen. Hier erfolgt die vollständige chemische Verdauung durch drei Verdauungssäfte, und der Speisebrei wird in den Nahrungsbrei beziehungsweise Chymus umgewandelt.

Der Dickdarm ist der letzte Abschnitt des Verdauungssystems und besteht aus Blinddarm, Grimmdarm (Colon: aufsteigend, querverlaufend, absteigend) und Enddarm (Rektum), der im Anus endet. Er ist verantwortlich für die Rückresorption von Wasser und Mineralstoffen. Im Dickdarm existiert eine symbiotische Darmflora, die wichtige Funktionen erfüllt.

Außerhalb des Gastrointestinaltrakts sind die Bauchspeicheldrüse (Pankreas) und die Gallenblase/Leber an der Verdauung beteiligt; die Speicheldrüsen stehen mit dem Mund in Verbindung.

Atmung und Atemwege

Die Atmung liefert den Zellen den benötigten Sauerstoff, der in den Zellen zur Verbrennung von Glucose und Erzeugung von Energie verwendet wird.

Das Atmungssystem besteht aus zwei Hauptbereichen: den Atemwegen, die Luft von außen in die Lungen führen, und den Lungen selbst.

Die Luft gelangt durch die Nasenlöcher (wird befeuchtet, erwärmt und gefiltert) über den Rachen und Kehlkopf (Larynx) in die Luftröhre (Trachea). Die Luftröhre verzweigt sich in die Bronchien, die weiter verzweigen und in die Lungenlappen führen.

Die Lunge ist ein schwammartiges Organ auf beiden Seiten des Brustkorbs, umgeben von einer Doppelmembran, der Pleura, die die Bewegungen der Lunge beim Atmen erleichtert.

Aufbau der Lunge

Die rechte Lunge besteht aus drei Lappen, die linke aus zwei Lappen, weil das Herz dort Raum beansprucht. Die Bronchien enden in Lungenbläschen (Alveolen); jede Alveole ist von Kapillaren umgeben, die den Gasaustausch zwischen Luft und Blut ermöglichen.

Die Atmung besteht aus zwei Bewegungen: Inspiration (Einatmen, Aufnahme von Sauerstoff) und Exspiration (Ausatmen, Abgabe von CO2). An der Atmung sind mehrere Muskeln beteiligt, insbesondere das Zwerchfell (Diaphragma), die Interkostalmuskulatur und die Bauchmuskeln (z. B. rectus abdominis).

Arten von Neuronen

Es gibt drei Haupttypen von Neuronen:

1. Sensible (afferente) Neuronen: Leiten Informationen von Rezeptoren zum zentralen Nervensystem.
2. Interneurone: Nervenzellen im zentralen Nervensystem, die zwischen afferenten und efferenten Neuronen vermitteln und kommunizieren.
3. Motorische (efferente) Neuronen: Leiten Antworten des zentralen Nervensystems zu Muskeln, Drüsen oder Organen.

Exkretorische Funktionen und Nieren

Die exkretorischen Funktionen umfassen:

• Aufrechterhaltung des pH-Werts des Blutes.
• Entfernung oder Rückhaltung von Mineralien.
• Regulation des Blutvolumens durch Steuerung der Wasserabgabe oder -zurückhaltung.
• Entfernung von Stoffwechselabfällen wie Harnstoff oder Harnsäure.

Der Ausscheidungsapparat besteht hauptsächlich aus den Nieren und den Harnwegen. Die Nieren sind paarige Organe im hinteren Bauchbereich und enthalten etwa eine Million Nephrone pro Niere. Die Nephrone sind verantwortlich für die Filtration des Blutes und die Entfernung von Abfällen aus dem Körperkreislauf.

Im Nephron wird das Blut in der Glomerulus-Kapillarschlinge gefiltert. Der Primärharn durchläuft dann das Bowman-Kapsel-System, die Tubuli, die Henle-Schleife, die Sammelrohre und gelangt schließlich in das Nierenbecken.

Ausscheidungsorgane: Krankheiten

Nierensteine: Wenn gelöste Calcium- oder andere Salze im Urin ausfallen, können kleine Kristalle oder Steine entstehen, die als Nierensteine bezeichnet werden. Ausreichende Flüssigkeitszufuhr kann das Risiko verringern.

Niereninsuffizienz: Bei Funktionsverlust von Nephronen können die Nieren Abfälle nicht mehr ausreichend aus dem Blut filtern. Betroffene benötigen gegebenenfalls Hämodialyse und eventuell eine Nierentransplantation.

Magen

Der Magen liegt unterhalb des Zwerchfells. Nahrung gelangt durch ein Ventil namens Cardia in den Magen und verlässt ihn durch ein weiteres Ventil, den Pylorus, in den Dünndarm. Die Magenwände sind dick und muskulös und erzeugen Peristaltik sowie Magensäfte, die insbesondere Proteine denaturieren und beginnen zu verdauen.

Die Magenwand besteht aus glatten Muskelfasern in schräger, längs- und ringförmiger Anordnung; die Innenseite ist mit Falten (Rugae) versehen und von einer Schleimschicht bedeckt, in der die sekretorischen Drüsen des Magens liegen. Der Nahrungsbrei (Chymus) wird nach der Durchmischung in den Dünndarm weitergeleitet.

Zusammenfassende Anmerkungen

Das menschliche Körpersystem besteht aus vernetzten Organen und Geweben, die zusammenarbeiten, um Nährstoffe aufzunehmen, Energie zu erzeugen, Abfallprodukte zu entfernen und auf interne wie externe Reize zu reagieren. Störungen in einem System können Auswirkungen auf andere Systeme haben, weshalb Prävention, ausgewogene Ernährung und rechtzeitige medizinische Versorgung wichtig sind.