Verdauung und Atmung: Prozesse im menschlichen Körper

**Verdauung: Die Umwandlung der Nahrung**

Die Verdauung ist ein komplexer Prozess, bei dem Nahrung in ihre Bestandteile zerlegt wird, die vom Körper aufgenommen und verwertet werden können. Dieser Vorgang beginnt bereits im Mund und setzt sich im gesamten Verdauungstrakt fort.

**Mechanische und chemische Verdauung**

Die Verdauung lässt sich in zwei Hauptprozesse unterteilen: die mechanische und die chemische Verdauung.

• Mechanische Verdauung: Hierbei wird die Nahrung durch Kauen (Mastikation) und die Bewegungen des Verdauungstrakts zerkleinert. Die Zunge hilft, die Nahrung im Mund zu bewegen und mit den Zähnen zu zerkleinern.
• Chemische Verdauung: Hierbei werden die Nahrungsbestandteile durch Enzyme in ihre Grundbausteine zerlegt. Diese Enzyme werden von verschiedenen Drüsen des Verdauungstrakts produziert.

**Die einzelnen Stationen der Verdauung**

1. Mundhöhle und Speicheldrüsen: Die Verdauung beginnt im Mund. Beim Kauen wird die Nahrung zerkleinert und mit Speichel vermischt (Insalivation). Der Speichel wird von den Speicheldrüsen produziert, die sich unter der Zunge und an den Seiten des Mundes befinden. Speichel enthält das Enzym Amylase (Ptyalin), das die Verdauung von Kohlenhydraten einleitet. Außerdem hat Speichel eine bakterizide Wirkung und erleichtert das Schlucken.
2. Schlucken und Speiseröhre: Der Nahrungsbrei wird durch den Schluckakt (Deglutition) in den Rachen und von dort in die Speiseröhre befördert. Die Peristaltik, wellenförmige Muskelkontraktionen der Speiseröhrenwand, transportiert den Nahrungsbrei zum Magen.
3. Magen: Im Magen wird der Nahrungsbrei mit Magensaft vermischt. Der Magensaft enthält Pepsin, ein Enzym, das Proteine verdaut, und Salzsäure, die das Pepsin aktiviert, Nahrungsfasern aufspaltet und Bakterien abtötet. Der Nahrungsbrei verweilt etwa 3-4 Stunden im Magen und wird zu einem flüssigen Brei, dem Chymus, verarbeitet.
4. Dünndarm: Der Chymus gelangt in den Dünndarm, genauer gesagt in den Zwölffingerdarm (Duodenum). Hier wird er mit Sekreten der Leber (Galle) und der Bauchspeicheldrüse (Pankreassaft) sowie mit Dünndarmsaft vermischt. Die Peristaltik bewegt den Nahrungsbrei weiter. Erbrechen ist die stoßweise Entleerung des Mageninhalts durch die Speiseröhre und den Rachen.
5. Leber und Galle: Die Leber produziert Galle, die in der Gallenblase gespeichert wird. Die Galle enthält Gallensalze, die Fette emulgieren, d.h. in kleine Tröpfchen zerlegen, damit sie besser verdaut werden können. Die Galle gelangt über den Gallengang in den Zwölffingerdarm. Die Leber hat außerdem die Aufgabe, toxische Moleküle abzubauen.
6. Bauchspeicheldrüse: Die Bauchspeicheldrüse produziert Pankreassaft, der Enzyme zur Verdauung von Fetten, Kohlenhydraten und Proteinen enthält. Der Pankreassaft enthält außerdem Bikarbonat, das die Magensäure neutralisiert und so die Dünndarmzellen schützt.
7. Resorption im Dünndarm: Im weiteren Verlauf des Dünndarms werden die Nährstoffe (Kohlenhydrate in Form von Einfachzuckern, Proteine in Form von Aminosäuren, Fette in Form von Fettsäuren und Glycerin) sowie Vitamine und Mineralstoffe resorbiert, d.h. in die Blutbahn aufgenommen.
8. Dickdarm: Im Dickdarm wird dem Nahrungsbrei Wasser entzogen, wodurch er eingedickt wird. Unverdauliche Nahrungsbestandteile, wie z.B. Ballaststoffe, werden mit dem Stuhl ausgeschieden.

**Zusammenfassung der Verdauung**

Nahrung (Speichel im Mund) -> Nahrungsbrei (Magensaft im Magen) -> Chymus (Pankreassaft, Galle und Darmsaft im Dünndarm) -> Resorption der Nährstoffe -> Kot (Wasseraufnahme im Dickdarm)

**Atmung: Der Gasaustausch im Körper**

Neben der Aufnahme von Nährstoffen ist die Versorgung der Zellen mit Sauerstoff für die Zellatmung unerlässlich. Die Atmung dient dazu, Sauerstoff aus der Luft aufzunehmen und Kohlendioxid, ein Abfallprodukt der Zellatmung, abzugeben.

**Der Gasaustausch**

Der Gasaustausch erfolgt durch Diffusion, d.h. die Bewegung von Gasen von einem Bereich hoher Konzentration zu einem Bereich niedriger Konzentration. Sauerstoff aus der eingeatmeten Luft diffundiert in den Lungenbläschen (Alveolen) in das Blut. Das Blut transportiert den Sauerstoff zu den Zellen des Körpers. Kohlendioxid diffundiert aus den Zellen in das Blut und wird zu den Lungen transportiert, wo es ausgeatmet wird.

**Lungenventilation**

Damit der Gasaustausch effektiv ablaufen kann, muss die Luft in den Alveolen ständig erneuert werden. Dies geschieht durch die Lungenventilation, die aus Einatmung und Ausatmung besteht.

• Einatmung (Inspiration): Bei der Einatmung ziehen sich die Muskeln des Brustkorbs und das Zwerchfell zusammen. Das Zwerchfell senkt sich und die Rippen heben sich, wodurch sich das Volumen des Brustkorbs vergrößert. Die Lunge dehnt sich aus und Luft strömt ein.
• Ausatmung (Exspiration): Bei der Ausatmung entspannen sich die Muskeln des Brustkorbs und das Zwerchfell. Die Rippen senken sich und das Zwerchfell hebt sich, wodurch sich das Volumen des Brustkorbs verkleinert. Die Lunge zieht sich zusammen und Luft strömt aus.