Das menschliche Verdauungs-, Atmungs- und Kreislaufsystem

Gastroenterologie: Das Verdauungssystem

Das Verdauungssystem wandelt Nahrung in einfachere Stoffe um, die der Körper aufnehmen und nutzen kann. Es ist auch dafür verantwortlich, unverdauliche Abfallstoffe auszuscheiden.

Das Verdauungssystem besteht aus zwei Hauptkomponenten:

• Der Verdauungstrakt (Gastrointestinaltrakt)

  Ein langer, durchgehender Schlauch, der die Nahrung verarbeitet. Er umfasst:

  • Mund

    Der Mund ist der Eingang für die Nahrung, wo sie mit Speichel vermischt und zerkaut wird.

  • Rachen (Pharynx)

    Der Rachen ist ein gemeinsamer Abschnitt für das Atmungs- und Verdauungssystem. Er leitet die Nahrung vom Mund in die Speiseröhre. Der Kehldeckel (Epiglottis) ist eine Knorpelfalte, die verhindert, dass Nahrung in die Luftröhre gelangt.

  • Speiseröhre (Ösophagus)

    Die Speiseröhre ist ein muskulöser Schlauch, der den Rachen mit dem Magen verbindet. Durch wellenförmige Bewegungen ihrer Wände (Peristaltik) wird die Nahrung in den Magen transportiert.

  • Magen

    Der Magen ist eine Erweiterung des Verdauungstrakts. Der Eingang zum Magen wird als Kardia bezeichnet, der Ausgang als Pylorus. Im Magen beginnt die Verdauung der Nahrung mithilfe von Magensaft, der von Drüsen in der Magenwand produziert wird. Die Magenwand ist innen gefaltet, um die Oberfläche zu vergrößern.

  • Dünndarm

    Der Dünndarm ist ein etwa sechs Meter langer, gefalteter Schlauch im Bauchraum. Seine Innenwände sind stark gefaltet (Zotten), um die Oberfläche für die Nährstoffaufnahme zu vergrößern. Hier werden die meisten Nährstoffe aus der vollständig verdauten Nahrung aufgenommen und ins Blut transportiert. Er besteht aus drei Abschnitten: dem Zwölffingerdarm (Duodenum), dem Leerdarm (Jejunum) und dem Krummdarm (Ileum). In den Zwölffingerdarm münden Sekrete der Bauchspeicheldrüse und der Leber.

  • Dickdarm

    Der Dickdarm ist der letzte Abschnitt des Verdauungstrakts und endet am Anus, der die Verbindung zur Außenwelt darstellt. Die Wände des Dickdarms absorbieren Wasser und Mineralien. Unverdauliche Nahrungsreste werden hier zu Fäkalien geformt. Er besteht aus drei Hauptteilen: dem Blinddarm (mit dem Wurmfortsatz), dem Grimmdarm (Kolon) und dem Mastdarm (Rektum).

• Die Verdauungsdrüsen

  Drüsen, die Sekrete zur Verdauung produzieren, wie die Speicheldrüsen, die Leber und die Bauchspeicheldrüse.

  • Gallenblase

    Die Gallenblase speichert die von der Leber produzierte Galle und gibt sie bei Bedarf in den Zwölffingerdarm ab. Galle ist wichtig für die Fettverdauung.

  • Bauchspeicheldrüse (Pankreas)

    Die Bauchspeicheldrüse produziert Verdauungsenzyme und Hormone. Ihre Enzyme sind entscheidend für die vollständige Verdauung der Nahrung.

Funktionen der Verdauung

• Aufnahme (Ingestion)

  Die Aufnahme von Nahrung in den Mund, wo sie mit Speichel vermischt und zerkleinert wird.

• Verdauung (Digestion)

  Die Umwandlung von Nahrung in Nährstoffe und andere einfachere Substanzen. Es gibt zwei Arten:

  • Mechanische Verdauung: Zerkleinerung der Nahrung und Vermischung.
  • Chemische Verdauung: Aufspaltung komplexer Nahrungsbestandteile in einfachere chemische Verbindungen durch Enzyme.

• Absorption

  Die Aufnahme der verdauten Nährstoffe durch die Wände des Verdauungstrakts ins Blut oder die Lymphe.

• Ausscheidung (Egestion/Defäkation)

  Die Eliminierung von unverdaulichen oder nicht verwertbaren Stoffen aus dem Körper.

Das Atmungssystem

Funktionen des Atmungssystems

Die Hauptfunktionen des Atmungssystems sind die Aufnahme von Sauerstoff aus der Umgebungsluft ins Blut und die Abgabe von Kohlendioxid aus dem Blut an die Umgebung.

Organe des Atmungssystems

• Nase und Nasenhöhlen

  Die Nase ist der Eingang zu den beiden Nasenhöhlen, die mit der Außenwelt durch die Nasenlöcher verbunden sind. Hier wird die eingeatmete Luft gefiltert, erwärmt und befeuchtet.

• Rachen (Pharynx)

  Der Rachen ist ein muskulöser, elastischer Schlauch, der sowohl zum Atmungs- als auch zum Verdauungssystem gehört. Er leitet die Luft zum Kehlkopf. Am unteren Ende befindet sich der Kehldeckel (Epiglottis), der beim Schlucken verhindert, dass Nahrung in die Atemwege gelangt.

• Kehlkopf (Larynx)

  Der Kehlkopf ist eine kurze Röhre, die die Stimmbänder enthält. Durch die Vibration der Stimmbänder wird die Stimme erzeugt.

• Luftröhre (Trachea)

  Die Luftröhre ist ein Rohr im Hals, das die Luft zu den Lungen leitet. Sie verläuft parallel vor der Speiseröhre. Sie ist durch C-förmige Knorpelspangen geschützt, die verhindern, dass sie kollabiert.

• Bronchien und Bronchiolen

  Die Luftröhre teilt sich in zwei Hauptbronchien, die in die Lungen führen. Innerhalb der Lungen verzweigen sich die Bronchien immer weiter zu dünneren Röhren, den Bronchiolen. Die Bronchiolen verzweigen sich weiter und enden in dünnwandigen, sackartigen Strukturen, den Lungenbläschen (Alveolen).

• Lungen (Pulmo)

  Die Lungen sind die Hauptorgane des Gasaustauschs im Blut. Sie sind durch den Brustkorb geschützt. Jede Lunge ist von einer doppelten Membran, dem Brustfell (Pleura), umgeben, das einen Flüssigkeitsfilm enthält. Dieser Flüssigkeitsfilm ermöglicht es den Lungen, sich bei Atembewegungen reibungslos auszudehnen und zusammenzuziehen. Die rechte Lunge ist in drei Lappen unterteilt, die linke Lunge, die kleiner ist, hat nur zwei Lappen.

Gasaustausch

Der Gasaustausch findet in den Lungenbläschen (Alveolen) statt. Jede Lunge enthält Millionen von Alveolen, wodurch eine extrem große Oberfläche für den Gasaustausch entsteht. Der Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid zwischen den dünnen Wänden der Alveolen und den umgebenden Kapillaren erfolgt durch Diffusion, d.h., Gase bewegen sich von einem Bereich höherer Konzentration zu einem Bereich niedrigerer Konzentration.

Der Blutkreislauf

Funktionen des Blutkreislaufs

Das Kreislaufsystem ist für den Transport von Nährstoffen und Sauerstoff zu allen Zellen des Körpers verantwortlich. Gleichzeitig transportiert es Stoffwechselabfälle von den Zellen weg zur Ausscheidung.

Blutgefäße

• Arterien

  Arterien transportieren Blut vom Herzen weg in den Körper. Sie haben sehr dicke, feste und elastische Wände, um dem hohen Blutdruck standzuhalten.

• Venen

  Venen transportieren Blut aus dem Körper zurück zum Herzen. Ihre Wände sind dünner und weniger elastisch als die der Arterien, da der Blutdruck hier niedriger ist. Viele Venen, besonders in den Beinen, enthalten Klappen, die den Rückfluss des Blutes verhindern und den Transport zum Herzen erleichtern.

• Kapillaren

  Kapillaren sind ein Netzwerk mikroskopisch kleiner Gefäße, die die Arteriolen (kleine Arterien) mit den Venolen (kleine Venen) verbinden. Ihre extrem dünnen Wände ermöglichen den Austausch von Sauerstoff, Nährstoffen und Abfallprodukten zwischen dem Blut und den Körperzellen.