Verdauungssystem des Menschen – Funktion leicht erklärt

Verdauung nennt man den Vorgang, bei dem der Körper die Nahrung in verwertbare Bausteine umwandelt. Die Verdauung beginnt im Mund, wenn wir Essen zerkauen, und wird im Magen und in den Gedärmen durch chemische Spaltung fortgesetzt. Dies geschieht mit Hilfe von besonderen Proteinen, den Verdauungsenzymen.

Verdauung dient dem Stoffwechsel. Damit wird folgender Prozeß bezeichnet:

• Nahrungsaufnahme
• Weiterverarbeitung in den Verdauungsorganen
• Transport der in der Nahrung enthaltenen Nährstoffe und Funktionsträger-Stoffe ins Blut
• Zellaufbau und Ausscheidung der Abfallstoffe

Die komplette Verdauung einer ausgewogenen Mahlzeit dauert durchschnittlich 24 Stunden. Die Nahrung bleibt zunächst vier Stunden im Magen, passiert anschließend innerhalb von sechs Stunden den Dünndarm und durchläuft in sechs bis sieben Stunden den Dickdarm. Nach einer ebenso langen „Zwischenstation“ im Mastdarm werden die unverdaulichen Nahrungsreste ausgeschieden. Dies sind natürlich nur Durchschnittszeiten – die Verdauung einer Mahlzeit hängt immer von ihrer Zusammensetzung, von der körperlichen Bewegung und der psychischen Verfassung ab. Am schnellsten werden Kohlehydrate verdaut – optimalerweise in Form von ballaststoffreicher Nahrung -, Fette dagegen brauchen am längsten.

Übrigens – schon gewußt, daß der Durchschnittsmensch neun Monate seines Lebens auf der Toilette verbringt?

Zähne

Zähne bestehen hauptsächlich aus Dentin, einem kalkhaltigen Gewebe aus lebenden Zellen und Nervenfasern. Jeder Zahn setzt sich aus Zahnkrone, Zahnhals und Zahnwurzel zusammen, die im Kieferknochen verankert ist.

Schneide- und Eckzähne haben je eine Zahnwurzel, Backenzähne zwei oder drei. Im Zahn ist eine längliche Kammer eingelagert, die nervenhaltiges, weiches Bindegewebe enthält: die Zahnpulpa. Nerven und Blutgefäße treten durch das offene Zahnwurzelende in die Hohlkammer ein. Der harte Zahnzement umgibt die Zahnwurzel, während der ebenfalls harte Zahnschmelz die Krone aus Dentin schützend überzieht.

Die Verwurzelung im Kieferknochen verleiht dem Zahn Festigkeit und läßt dabei gerade so viel Beweglichkeit zu, daß es im Falle von Erschütterungen noch eine Pufferzone gibt. Der Abschnitt, in dem Krone und Wurzel ineinander übergehen, wird Zahnhals genannt. Er ist fest in das Zahnfleisch eingebettet, das die Wurzel vor schädlichen Einflüssen schützt.

Die obere und die untere Zahnreihe bilden nach hinten geöffnete Bögen. Mit den Schneidezähnen wird die Nahrung abgetrennt, mit den Eckzähnen lassen sich Stücke abreißen, und die Backenzähne zermalmen die Bissen. Die ersten, zweiten und dritten Backenzähne werden wegen ihrer drei Erhebungen auf der Oberfläche auch Tricuspide genannt.

Weil der Mensch leider nur einmal im Leben einen „Zahnwechsel“ erlebt – von den Milchzähnen zu den bleibenden Zähnen – ist tägliche Gebißpflege unbedingt wichtig – wenn man im Alter keine Prothese tragen will.

Kindergebiss

Die Entwicklung des Milchgebisses, das aus zwanzig Zähnen besteht, beginnt schon vor der Geburt und ist im Alter von zweieinhalb bis drei Jahren abgeschlossen.

Das Gebiß besteht in jeder Hälfte eines Kiefers aus zwei Schneidezähnen, einem Eckzahn und zwei Backenzähnen. Ab dem sechsten Lebensjahr lockern sich die Milchzähne, fallen aus und werden von den bleibenden Zähnen ersetzt.

Erwachsenengebiß

Das Gebiß des Erwachsenen hat im Ober- und Unterkiefer jeweils sechs Backenzähne mehr als das kindliche Gebiß, sofern sich auch die „Weisheitszähne“ entwickeln, was nicht bei jedem Menschen der Fall sein muß.

Diese letzten vier Backenzähne wachsen in der Regel zwischen dem 18. und dem 21. Lebensjahr – wenn man schon etwas „Lebensweisheit“ gesammelt hat.

Mund

Der Mund erfüllt drei wichtige Funktionen: Er ist an Verdauung, Atmung und Stimmbildung beteiligt.

Die Lippen sind haarlos und haben weder Schleim- noch Talg- oder Schweißdrüsen, dafür aber sehr viele Rezeptoren des Wärme- und Kältesinnes und Nerven, die sie äußerst sensibel für Temperatur und Berührung machen.

Im Innern des Mundes, der nach hinten in den Rachen übergeht, befinden sich die Zähne und die Zunge. Die Mundhöhle wird durch Schleimzellen und Speicheldrüsen feuchtgehalten. Sie bildet den am wenigsten von Knochen begrenzten Sinnes- und Eingeweideraum des Kopfes.

Der harte Gaumen bildet das vordere Mundhöhlendach. Er dient der Zunge als Widerstand beim Zerkleinern von Nahrung.

Der weiche Gaumen liegt als Fortsetzung des harten Gaumens im hinteren Rachenbereich. Beim Schlucken zieht er das Gaumensegel nach oben und verhindert dadurch, daß Nahrung in den Nasenrachen gelangt.

Das kleine, fleischige Zäpfchen in der Mitte des Gaumensegels wird für weitgehend funktionslos gehalten. Beim Schlucken klappt es nach oben und verschließt den Nasenweg.

Speicheldrüsen

Speichel, der über Speicheldrüsen in der Mundhöhle verteilt wird, dient dazu, den Mund feuchtzuhalten und Nahrung aufzuweichen.

Die in dem Gemisch aus Wasser und Schleim enthaltenen Amylasen leiten bereits im Mund die Zersetzung der zugeführten Kohlehydrate ein: Stärke wird in Zucker verwandelt.

Die größten Speicheldrüsen sind die Ohrspeicheldrüsen, die vom Ohr bis zu Höhe des Jochbeins reichen und einen besonders amylasenreichen Speichel produzieren.

Die Unterzungenspeicheldrüse im Mundboden sondert einen dickflüssigen, schleimigen Speichel ab. Zusammen mit den Unterkieferspeicheldrüsen unterhalb der Backenzähne erzeugt sie etwa drei Viertel der gesamten Speichelmenge.

An einem Tag produzieren die Drüsen rund 1,7 Liter Speichel. Die Produktion wird vom autonomen Nervensystem gesteuert. Während bei Angst oder Nervosität vermindert Speichel abgesondert wird, steigt die Produktion beispielsweise bei großem Appetit auf ein gutes Essen, so daß einem „das Wasser im Mund zusammenläuft“. Der Speichel löst die Stoffe in der Nahrung so, daß wir sie schmecken können.

Speiseröhre

Die Speiseröhre beginnt unmittelbar hinter dem Kehlkopf und mündet unter dem Zwerchfell im Magen.

Der etwa 25 Zentimeter lange, muskulöse Schlauch besteht aus vier Gewebeschichten. Die innere Schleimhaut ermöglicht durch ihre Gleitfähigkeit das Passieren der zerkleinerten Nahrung. Die nächste Schicht aus stabilen Muskelfasern wird ihrerseits schützend von einer äußeren Bindegewebsschicht umhüllt. Durch wellenauslösende Kontraktionen der Speiseröhrenmuskulatur wird der Speisebrei in den Magen befördert. Die hier beginnende Peristaltik setzt sich im Dünn- und Dickdarm fort.

Magen

Der Magen ist ein muskulöser, gebogener Behälter, der die Nahrung durch Kontraktionen von der Speiseröhre zum Zwölffingerdarm transportiert. Die dicke Magenschleimhaut enthält einen salzsäurehaltigen Magensaft und Enzyme: Proteine, die chemische Reaktionen im Körper beschleunigen. Verdauungsenzyme bauen im Darm die Nahrung ab. Die Schleimhaut, die sich alle drei Tage neu bildet, verhindert, daß die Mageninnenwand sich selbst verdauen kann. Durch die stark ätzende Magensäure wird die Nahrung von Krankheitserregern befreit und für die weitere Verdauung präpariert. Der mit Magensaft durchsetzte Brei gelangt anschließend portionsweise in den Dünndarm (Intestinum tenue).

Wenn die Magenmuskulatur arbeitet, obwohl der Magen bereits leer ist, fängt dieser an zu „knurren“: Er kontrahiert, ohne daß es etwas zu verdauen gibt. Das dabei eintretene Hungergefühl signalisiert unserem Gehirn, daß es an der Zeit ist, wieder etwas zu essen.

Der Magen faßt etwa 1,5 Liter Nahrung. Ein besonderes Gehirnhormon – das Cholesystokinen – reguliert das Hungergefühl. Bei manchen Menschen ist es in hohem, bei anderen nur in geringem Ausmaß vorhanden. Letztere haben daher besonders häufig das Bedürfnis, etwas zu essen. Aus diesem Grunde wird das Hormon in der Medizin auch als Mittel bei Ernährungsstörungen eingesetzt.

Dünndarm

Der insgesamt etwa sechs Meter lange, vielfach gewundene Dünndarm setzt sich aus drei Abschnitten zusammen: Zwölffingerdarm, Krummdarm und Leerdarm.

Im Dünndarm findet der größte Teil der Verdauung statt; die meisten Nährstoffe gelangen von hier aus über Epithelgewebe – das alle Körperober- und Innenflächen bedeckt – ins Blut.

Die Venen des Dünndarms führen ebenso wie die meisten Magen- und Dickdarmvenen nicht direkt zum Herzen, sondern münden in der Pfortader. Diese transportiert das nährstoffreiche Blut in das Lebergewebe, und von dort aus gelangt es zurück in den Blutkreislauf.

Das Gekröse ist eine fächerartig ausgebreitete Gewebeschicht, die den Dünndarm mit Blutgefäßen versorgt und ihm ausreichend Bewegungsfreiheit in der Bauchhöhle ermöglicht. Krumm- und Leerdarm sind vom Bauchfell überzogen, über das sie mit Nerven, Blut- und Lymphgefäßen in Verbindung stehen.

Zwölffingerdarm

Der etwa 25 Zentimeter lange Zwölffingerdarm ist der erste Dünndarmabschnitt. Er führt vom Magen weg und ist C-förmig gekrümmt. In die Wölbung ist der Kopf der Bauchspeicheldrüse eingelagert.

Mit Hilfe zweier Muskellagen befördert der Zwölffingerdarm die Nahrung durch wellenartige Kontraktionen weiter. Die anschließende Bindegewebsschicht enthält zahlreiche schleimproduzierende Drüsen.

Zusammen mit den Sekreten der Bauchspeicheldrüse und dem Gallensaft wird der salzsäurehaltige Magensaft im Zwölffingerdarm neutralisiert. Enzyme zersetzen die Nahrungsmasse weiter.

Krummdarm

Der gewundene Krummdarm ist ungefähr 2,5 Meter lang und führt vom Zwölffingerdarm zum Leerdarm, der eine Länge von 3,5 Metern hat. Krumm- und Leerdarm sind am Gekröse befestigt.

Im Krummdarm werden die meisten aufgespaltenen Nährstoffe resorbiert. Die Resorptionsfläche an der Innenseite des Krummdarms ist stark vergrößert durch kleine, fingerförmige Ausstülpungen, die Darmzotten

Millionen von ihnen befinden sich sowohl im Krumm- als auch im Leerdarm. Jede Darmzotte ist etwa einen Millimeter lang und enthält ein feines Netz aus Kapillaren. Darmzotten nehmen Nährstoffe auf, resorbieren die Fettsubstanzen und leiten sie weiter ins Lymphgefäßsystem.

Leerdarm

Der Leerdarm gleicht im Aufbau und in der Funktion dem Krummdarm , hat aber einen geringeren Durchmesser und eine dünnere Wand. Hier wird die Resorption der Nährstoffe fortgesetzt.

Ausscheidung

In unserem Körper entstehen ständig Abfallprodukte, die über sechs Wege wieder abgebaut werden:

Dickdarm

Der Dickdarm hat einen Durchmesser von etwa sechs Zentimetern und ist ungefähr 1,5 Meter lang. Er dient dazu, dem Darminhalt das Wasser zu entziehen. Millionen von Coli-Keimen im Dickdarm sind an der Verdauung und Synthese von bestimmten Nahrungssubstanzen beteiligt. Diese Funktion bewirkt auch die Bildung von Gasen und damit Geruchsbildung. Der Mensch stößt pro Tag etwa einen halben Liter Darmgase aus.

Durch die Darmperistaltik wird der feste Stuhl in den Mastdarm transportiert und dort gespeichert. Sechs Abschnitte werden beim Dickdarm unterschieden: Den Anfang machen Blinddarm und Wurmfortsatz (Appendix). Ihre Funktion ist unbekannt. Wegen der hohen Anzahl an Lymphozyten in diesem Gewebe werden aber Zusammenhänge mit dem Immunsystem angenommen.

Es folgen der aufsteigende, der querliegende und der absteigende Dickdarm, der in einer S-Schlinge, genannt Sigmaschlinge, mündet. Diese führt weiter in den Mastdarm (Rectum) und endet im Analkanal (Anus).

Der Analkanal ist von einem inneren und einem äußeren Schließmuskel umgeben. Der innere Schließmuskel wird vom autonomen Nervensystem gesteuert. Er erschlafft beim Kontakt mit dem Stuhl und läßt ihn in den oberen Analkanal gleiten. Der äußere Schließmuskel arbeitet willkürlich und erschlafft erst dann, wenn wir ihm den Impuls dazu geben.

Über den Dickdarm (Colon) werden unverdauliche Nahrungsbestandteile, Darmbakterien und abgestorbene Zellen ausgeschieden. Wie schon der Name sagt, ist er dicker als der Dünndarm.

Hernwegsystem

Das Harnwegsystem funktioniert durch die Zusammenarbeit von Nieren, Harnleiter, Harnblase und Harnröhre. Vom Nierenbecken führen zwei Harnleiter zur tiefer gelegenen Harnblase. Die Harnröhre, die den Urin von hier aus nach außen leitet, endet beim Mann in der Penisspitze und bei der Frau im Vorhof der Scheide.

Über die Harnleiter gelangt von den Nieren ständig Urin in die Harnblase. Er enthält die aus dem Blut gefilterten Abfallstoffe. Eine faltige Schleimhaut an der Mündungsstelle der Harnleiter dient als Rückstauklappe, die das Zurückfließen des Urins verhindert. Unter Urindruck ist die Harnblase in der Lage, ihr Volumen stark zu vergrößern. Ab einer Flüssigkeitsmenge von etwa 200ml wird dem Gehirn die Information „Harndrang“ gemeldet. Das maximale Volumen liegt bei etwa 500ml. Beim Wasserlassen gelangt der Urin über die Harnröhre nach außen, die von der untersten Stelle der Blase wegführt. Zur Harnentleerung zieht sich die Blasenwand zusammen, und gleichzeitig erschlafft der Schließmuskel der Harnröhre.

Mit dem Urin werden Wasser, Salze, Harnstoffe, Harnsäure und andere wasserlösliche Abfallprodukte ausgeschieden.

Gallenwegsystem

Die Leber produziert täglich ungefähr einen halben Liter Galle – eine grünliche, alkalische Substanz, die einen bitteren Nachgeschmack hinterläßt, wenn sie einem „hochkommt“.

Das Gemisch aus 97 Prozent Wasser und Gallensäuren ist in der Lage, Fette zu emulgieren und Säuren zu neutralisieren. Die Galle transportiert auf diese Weise Giftstoffe und Stoffwechselprodukte von der Leber zum Darm.

Leber

Mit 1,4 bis 1,8 Kilogramm Körpergewicht ist die Leber das schwerste Körperorgan nach der menschlichen Haut. Sie liegt im Oberbauch unter dem Zwerchfell und verfügt neben dem normalen Gefäßnetz aus Arterien und Venen zusätzlich über ein Pfortadersystem. Durch dieses System gelangt nährstoffreiches Blut aus den Eingeweiden ins Lebergewebe und von hier aus über die Lebervene zurück in den Körperkreislauf.

Die Leber hat mehrere wichtige Funktionen: Sie produziert Gallenflüssigkeit, verarbeitet und speichert chemische Substanzen und baut Stoffwechselprodukte und Gifte ab. Die Leberzellen verarbeiten die Grundsubstanzen, die den Körper erhalten. Wenn diese Leberzellen sich krankhaft verändern und nicht mehr funktionieren, spricht man von Leberzirrhose. Hauptursache dieser Krankheit ist Alkoholmißbrauch – also Vorsicht!

Bestimmte, spezialisierte Zellen in der Leber haben die Fähigkeit, das Blut von Fremdstoffen und überzähligen oder geschädigten roten Blutkörperchen zu befreien.

Die Leberzellen verwandeln Produkte aus Eiweiß, Kohlehydraten und Fetten und sorgen dafür, daß die Abfallprodukte über den Kreislauf zu den entsprechenden Ausscheidungsorganen gelangen. Ebenso verfahren die Leberzellen mit Giften wie etwa Alkohol oder chemischen Substanzen in Medikamenten.

Wenn die Nahrung sehr proteinreich ist, kann der Körper die überschüssigen Aminosäuren nicht speichern. Sie werden von den Leberzellen abgebaut und in körpereigene Strukturen umgewandelt, wobei als Nebenprodukt Harnstoff entsteht. Körpereigene Proteine sind notwendig für das Wachstum und die Erneuerung der Körperzellen und für die Produktion von Hormonen und Enzymen.

Kohlehydrate dienen der Energiegewinnung. Der Körper bezieht diese Energie aus zucker- und stärkehaltigen Nahrungsmitteln. Mit Hilfe des Sauerstoffes im Blut können die Muskeln Glukose verbrennen und die freiwerdende Energie nützen. Glukose ist – wie auch das Fett – Treibstoff für die Zellen. In der Leber wird sie mit Hilfe von Insulin in Glykogen umgewandelt. Während Glukose sofort zur Energiegewinnung zur Verfügung steht, wird Glykogen als Vorrat gespeichert und sorgt bei Mangelzuständen für einen Ausgleich des Blutzuckerspiegels. Würde der Blutzuckerspiegel zu stark absinken, hätte dies die Schädigung von Gehirnzellen zur Folge. Ist der Blutzuckerspiegel hingegen erhöht, so wird Zucker mit Hilfe von Hormonen zu Glykogen und Fett aufgebaut und gespeichert.

Die Leber gewinnt aus den Fetten, die wir mit der Nahrung aufnehmen, Bausteine, die sie wieder zu körpereigenen Fetten zusammensetzt. Diese im Fettgewebe gespeicherten Reserven liefern bei Bedarf Energie.

Galle

Die aus Leberzellen gebildete Galle dient der Fettverdauung. Sie spaltet (emulgiert) die Fettkügelchen im oberen Dünndarm zu winzigen Tröpfchen und ermöglicht damit die Fettverdauung durch das Enzym Lipase. Bei der Stuhlausscheidung tritt die Galle nicht mit aus dem Körper aus, sondern wird im letzten Abschnitt des Dünndarms rückgewonnen und gelangt wieder zurück in die Leber.

Die Leber produziert an einem Tag etwa einen halben Liter Galle, in der viele chemische Substanzen wie Gallensalze, Mineralsalze und Cholesterin enthalten sind. Die Galle wird entweder über den Gallenblasengang als Verdauungshilfe in den Zwölffingerdarm geleitet oder – im Falle des Überschusses – in der Gallenblase gespeichert. Die grünschwarze Farbe der bitteren Substanz entsteht durch Gallenpigmente. Sie sind das Produkt aus geschädigten oder überzähligen roten Blutkörperchen.

Die birnenförmige Gallenblase liegt an der Unterseite des rechten Leberlappens in einer Mulde der Leber. Dieses Behältnis aus glatter Muskulatur kann bis zu 50ml Galle speichern. Galle wird von einzelnen Leberzellen in die kleinen Gallenkanälchen abgegeben. Diese münden erst in größere Kanäle und dann in den Lebergang, der direkt in den Gallenblasengang übergeht.

Gallensalze neutralisieren die saure Nahrung, die aus dem Magen kommt. Gallensäuren wirken als Emulgatoren und fördern die Spaltung der Nahrungsfette durch Enzyme. Dabei handelt es sich um Eiweißverbindungen, die als Beschleuniger von biochemischen Vorgängen wirken. Zusammen mit den fettlöslichen Vitaminen A, D, E und K bilden sie die Gallensäuren, die von den Darmwänden resorbiert werden. Auf dem Blutweg erreichen diese Säuren die Leber und werden dort verwertet. Umgekehrt hat die Galle auch die Funktion, in der Leber eliminierte Gifte und Stoffwechsel-Endprodukte in den Darm zur Ausscheidung zu transportieren.

Wenn Nahrung in den Zwölffingerdarm kommt, dann produzieren dort Spezialzellen ein Hormon, das über das Blut in die Gallenblase gelangt und dort zu einer Kontraktion führt. Gleichzeitig wird der der Schließmuskel, der zwischen Gallenblasengang und Zwölffingerdarm liegt, geöffnet. Die Galle kann nun in den Zwölffingerdarm fließen.

Lunge

Die innere Oberfläche der Lunge beträgt insgesamt ungefähr 70 Quadratmeter – also etwa die Größe eines Squashplatzes!

In jedem Lungenflügel befinden sich an die 300 Millionen Lungenbläschen, die sich um die Bronchiolen herum gruppieren. Sie werden von Kapillaren versorgt und bilden zusammen die riesige Fläche, die nötig ist, damit die Lunge ihre Aufgabe erfüllen kann: das bei der Nährstoffverbrennung entstehende Kohlendioxid nach außen zu transportieren.

Ihren entwicklungsgeschichtlichen Ursprung hat die Lunge wahrscheinlich in den Kehlsäcken von Fischen jahrmillionenalter Arten – unseren im Wasser lebenden Vorfahren. In Gebieten, wo das Wasser sauerstoffarm war – etwa in Sümpfen – diente es ihnen zum Überleben und ermöglichte späteren Generationen – den Amphibien – ein Leben außerhalb des Wassers.