Das menschliche Verdauungs-, Atem- und Kreislaufsystem

Das Verdauungssystem und seine Funktionen

Das Verdauungssystem ermöglicht den Transport und die Umwandlung der aufgenommenen Nahrung in Nährstoffe. Diese Nährstoffe gelangen in den Blutkreislauf und werden somit im gesamten Körper verteilt. Die Nahrung wird absorbiert, weitergegeben und Unverdauliches wird schließlich ausgeschieden.

Aufbau des Magen-Darm-Trakts

Der Magen-Darm-Trakt wird gebildet durch:

• Mund: Hier befinden sich Zähne und Zunge.
• Pharynx (Rachen): Er kommuniziert mit der Nase, dem Mittelohr, dem Kehlkopf und der Speiseröhre.
• Ösophagus (Speiseröhre): Ein muskulärer Schlauch, der zum Magen führt.
• Magen: Er ist verbunden mit der Speiseröhre über die Kardia und mit dem Darm über den Pylorus.
• Dünndarm: Bestehend aus Duodenum (Zwölffingerdarm), Jejunum (Leerdarm) und Ileum (Krummdarm).
• Dickdarm: Bestehend aus Blinddarm, Kolon (Grimmdarm) und Rektum (Mastdarm).

Zugehörige Drüsen und ihre Funktionen

Verschiedene Drüsen sind mit dem Trakt verbunden, um Stoffe zu produzieren und zu sezernieren:

• Speicheldrüsen: Sublingual-, Submaxillar- und Parotisdrüsen produzieren Speichel im Mund. Funktionen: Den Mund feucht halten, das Sprechen erleichtern, Zähne reinigen, Nahrung lösen, den Bolus (Speisebrei) schmieren und die Verdauung von Kohlenhydraten einleiten.
• Bauchspeicheldrüse (Pankreas): Produziert Pankreassaft für die Verdauung und kontrolliert die Blutzuckermenge durch die Produktion von Hormonen.
• Leber: Synthetisiert Plasmaproteine für die Blutgerinnung, produziert Galle für die Fettverdauung, speichert Glukose als Glykogen und metabolisiert fremde Moleküle (Entgiftung), damit diese eliminiert werden können. Sie regelt den Fettanteil im Blutkreislauf und entfernt alte Erythrozyten (rote Blutkörperchen).

Der Prozess der Verdauung

Die Verdauung der Nahrung ist der Prozess, durch den die Nahrungsaufnahme zu Nährstoffen wird.

• Mechanisch: Zerkleinerung der Lebensmittel.
• Chemisch: Nährstoffe werden durch Enzyme in einfachere, im Darm absorbierbare Moleküle zerlegt.

Vom Mund über den Rachen und die Speiseröhre gelangt die Nahrung in den Magen. Dort entsteht der Chymus durch die peristaltischen Bewegungen der Magenwände und die Einwirkung von Magensäften. Im ersten Abschnitt des Dünndarms entsteht daraus der Chylus (eine flüssige Form der Verdauung). Hierbei wirken:

• Darmsaft: Von der Darmschleimhaut freigesetzt, enthält Enzyme für Proteine, Fette und Kohlenhydrate.
• Pankreassaft: Wird in den Zwölffingerdarm abgegeben und hilft bei der Verdauung von Kohlenhydraten, Fetten, Proteinen und Nukleinsäuren.
• Galle: Verringert die Größe der Fettmoleküle und begünstigt die Resorption von Fetten sowie der Vitamine A, D, E und K.

Das Atmungssystem

Das Atemwegssystem ist für den Gasaustausch zuständig: Das Blut gibt CO2 ab, das in den Zellen gesammelt wurde, und nimmt O2 aus der Atemluft auf.

Aufbau der Atemwege

Die Luft tritt durch die Nasenlöcher ein, wo sie erwärmt, befeuchtet und von Staubpartikeln gereinigt wird. Sie passiert den Kehlkopf, den Rachen, die Luftröhre (Trachea) und die Bronchien. Die Lungen sind zwei schwammige Organe, die von zwei Membranen, der Pleura, und der Pleuraflüssigkeit umgeben sind, was die Bewegung der Lungen ermöglicht. Die rechte Lunge besteht aufgrund der Lage des Herzens aus drei Lappen. In den Lungen befinden sich die Bronchiolen und Alveolen.

Die Mechanik des Atmens

Verschiedene Muskeln sind beteiligt: Zwerchfell, Rectus abdominis und Zwischenrippenmuskeln.

• Inspiration (Einatmung): Vergrößerung der Brusthöhle durch Muskelkontraktion, wodurch sauerstoffreiche Luft in die Lungen strömt.
• Exspiration (Ausatmung): Die Luft, beladen mit Kohlendioxid (CO2), verlässt den Körper.

Erkrankungen der Atemwege

• Infektionen: Bakterien oder Viren (z. B. Tuberkulose, Erkältungen, Grippe), die oft mit Antibiotika behandelt werden.
• Lungenemphysem: Zerstörung der Alveolenwände, was die Sauerstoffversorgung verschlechtert.
• Lungenkrebs: Häufig korreliert mit Tabakkonsum.

Der Blutkreislauf

Die Durchblutung ist ein doppelter Kreislauf (das Blut passiert das Herz zweimal) und ein umfassender Kreislauf (sauerstoffarmes und sauerstoffreiches Blut vermischen sich nie).

Die zwei Kreisläufe

• Großer Kreislauf (Systemischer Kreislauf): Sauerstoffreiches Blut gelangt über die Lungenvene in das linke Atrium (Vorhof) und den linken Ventrikel (Kammer). Von der Aorta aus wird das Blut im ganzen Körper verteilt. Die Arterien verzweigen sich in Kapillaren in den Organen. Die Venen sammeln das CO2-reiche Blut und führen es zum Herzen zurück.
• Kleiner Kreislauf (Lungenkreislauf): Das Blut erreicht über die Vena Cava das rechte Atrium. Es fließt in den rechten Ventrikel und die Pulmonalarterie führt das Blut zur Lunge. Von dort gelangt es zurück zum linken Vorhof und schließt den Kreislauf am Herzen.