Das menschliche Verdauungssystem: Aufbau und Funktion
Das menschliche Verdauungssystem
Das Verdauungssystem besteht aus dem Verdauungstrakt (Tractus digestivus) und den akzessorischen Drüsen. Der Verdauungstrakt ist ein etwa 8 Meter langer Schlauch, der in einigen Teilen erweitert und in anderen verengt ist. Er beginnt im Mund und endet am After (Mund, Rachen, Speiseröhre, Magen, Dünndarm und Dickdarm).
Die akzessorischen Drüsen
Diese Organe geben Sekrete in den Verdauungstrakt ab. Dazu gehören die Speicheldrüsen im Mund, die Magendrüsen im Magen und die Darmdrüsen im Darm. Der Verdauungstrakt besitzt eine innere Zellschicht (Schleimhaut), die von Schleim und Muskelschichten bedeckt ist. Die Aufbereitung der Nahrung erfolgt durch Verdauungsenzyme – Stoffe, die mit den Lebensmitteln vermischt werden und eine Reihe chemischer Reaktionen auslösen.
Der Mund und der Kauvorgang
Die Zähne sind für das Mahlen der Nahrung verantwortlich. Sie sind hart und bestehen aus Kalzium und Fluorid. Man unterscheidet:
- Schneidezähne: Zum Schneiden der Nahrung.
- Eckzähne: Zum Zerreißen von Fleisch.
- Prämolaren und Molaren: Zum Mahlen.
Prämolaren besitzen zwei Wurzeln, eine Krone und zwei Höcker. Molaren haben mehrere Wurzeln und vier Höcker. Den ersten Milchzähnen fehlen die Molaren, später folgen die bleibenden Zähne. Die Zunge nimmt am Kauprozess teil, indem sie die Nahrung bewegt.
Einspeichelung und Schluckvorgang
Bei der Einspeichelung vermischt sich die Nahrung mit Speichel zum sogenannten Bolus (Speisebrei). Der Speichel erleichtert die Passage des Bolus und leitet die Verdauung von Stärkemolekülen (z. B. in Brot oder Kartoffeln) ein. Er enthält das Enzym Amylase, welches Stärke in einfache Zucker verwandelt und Bakterien in der Nahrung zerstört.
Der Weg in den Magen
Beim Verschlucken passiert der Bolus den Rachen, die Speiseröhre und den Mageneingang. Die Peristaltik bezeichnet dabei die wellenförmige Bewegung der Speiseröhrenwände.
Der Magen und seine Funktionen
Der Magen kommuniziert mit dem Dünndarm über den Pylorus (Pförtner), ein Ventil, das normalerweise geschlossen ist. Das Einlassventil ist die Cardia (Magenmund), die meist offen steht. Der Eintritt des Bolus bewirkt eine Kontraktion der Magenmuskulatur. Die Nahrung verbleibt dort etwa 3 bis 4 Stunden und wird mit Magensaft zum Chymus vermischt.
Bestandteile des Magensaftes
- Pepsin: Beginnt die Verdauung von Proteinen.
- Salzsäure: Aktiviert das Pepsin, zersetzt Nahrungsfasern und zerstört Bakterien.
Der Magen besitzt drei Muskelschichten. Die Sekretion wird bereits durch die Wahrnehmung von Lebensmitteln oder den Kontakt mit der Schleimhaut angeregt. Kohlenhydrate verweilen ca. 1,5 Stunden, Proteine etwa 3 Stunden im Magen.
Leber und Bauchspeicheldrüse
Die Leber ist ein großes, violettes Organ im rechten Oberbauch, das den Magen teilweise überdeckt. Sie ist das Organ mit den meisten Funktionen und produziert Galle. Diese wird in der Gallenblase gespeichert und über die Vatersche Ampulle in den Zwölffingerdarm abgegeben, sobald Nahrung im Darm ist. Gallensalze erleichtern die Fettverdauung.
Die Bauchspeicheldrüse (Pankreas) liegt unter dem Magen. Sie produziert Hormone und Pankreassaft. Dieser Saft enthält Enzyme und Natriumbicarbonat, welches die Säure des Chymus neutralisiert.
Der Dünndarm und die Nährstoffaufnahme
Der Dünndarm ist ca. 6 Meter lang und reicht vom Pylorus bis zur Ileozökalklappe. Er unterteilt sich in:
- Duodenum (Zwölffingerdarm, hufeisenförmig, 25 cm).
- Jejunum (Leerdarm).
- Ileum (Krummdarm), der in den Dickdarm mündet.
Durch die Einwirkung von Darmsaft, Galle und Pankreassaft entsteht aus dem Chymus der Chylus (Kilo). Hierbei entstehen Monosaccharide, Glycerin und Aminosäuren. Die Darmwand besitzt Zotten und Mikrovilli zur Oberflächenvergrößerung, um Nährstoffe über Kapillaren und Lymphgefäße (für Fette) aufzunehmen.
Der Dickdarm
Der Dickdarm besteht aus drei Teilen: dem Blinddarm (mit dem Wurmfortsatz/Appendix), dem Kolon (aufsteigend, querverlaufend, absteigend) und dem Rektum (Mastdarm), das im Anus mündet. Die Nährstoffe werden bis zur Ileozökalklappe gesammelt.