Verdauungstrakt

Aufgaben des Verdauungstraktes

Die Aufgabe des Verdauungstraktes ist es, die komplexen Nährstoffe der Nahrung über chemische und mechanische Prozesse aufzuspalten, sodass diese vom Körper aufgenommen und als Energiequelle oder als Bausteine genutzt werden können.

Anatomie und Organe des Verdauungstraktes

Folgende Organe sind Teil des Verdauungstraktes und erfüllen jeweils unterschiedliche wichtige Funktionen:

• Mund
• Rachen und Speiseröhre
• Magen
• Dünndarm
• Dickdarm
• After

Folgende Orange liegen zwar außerhalb des Verdauungstraktes, sind aber für den Vorgang der Verdauung unerlässlich:

• Leber
• Gallenblase
• Bauchspeicheldrüse

Ablauf und Aufbau des Verdauungstraktes

Die Verdauung beginnt, sobald die Nahrung in den Mund gelangt und endet beim After, wenn die Nahrung über den Stuhl wieder ausgeschieden wird.

Mund

Der Mund bildet den Eingang zum Verdauungstrakt. Hier wird die Nahrung in die Mundhöhle aufgenommen und vom Kiefer und den Zähnen zerkleinert. Dies ist bereits der erste Schritt der mechanischen Verdauung. Zudem wird die Nahrung im Mund mit Speichel vermischt.

Der Speichel macht die Nahrung nicht nur geschmeidig, sodass sie später gut über die Speiseröhre in den Magen gleiten kann, er enthält auch Verdauungsenzyme. Mit diesen Verdauungsenzymen, den Lipasen und Amylasen, beginnt, neben der mechanischen Verdauung durch das Kauen, auch die chemische Verdauung von Kohlenhydraten und Fetten.

Das Kauen und der wahrgenommene Geschmack lösen im Magen bereits Vorbereitungen für die Ankunft der Nahrung aus: die Magendrüsen sondern Magensaft ab.

Rachen und die Speiseröhre

Ist die Nahrung fertig gekaut, wird sie geschluckt und gelangt über den Rachen in die Speiseröhre (Ösophagus). Beim Schlucken verhindert das Gaumensegel, dass Nahrung in den Nasen-Rachen-Raum gerät und der Kehlkopfdeckel verschließt den Eingang zur Luftröhre.

Die Speiseröhre ist ein ca. 25 cm langer Muskelschlauch. Er zieht sich durch Reflexe wellenartig zusammen und schiebt so den Nahrungsbrei nach unten Richtung Magen. Der Zugang zum Magen öffnet sich, um den Nahrungsbrei aufzunehmen und schließt sich danach direkt wieder. So wird verhindert, dass die Säure aus dem Magen in die Speiseröhre gelangt und die dort empfindliche Schleimhaut angreift.

Magen

Im Magen (Gaster) angekommen, wird die Nahrung durch die Bewegung des Magens weiter mechanisch zerkleinert, gleichzeitig mit den Verdauungssäften durchmischt und so für die weiteren Verdauungsvorgänge vorbereitet.

Das saure Milieu im Magen

Die im Magensaft enthaltende Magensäure tötet ungewollte Bakterien in der Nahrung ab und verhindert so Infektionen. Zudem zerstört sie die Struktur von Eiweißen, sodass das Enzym Pepsin diese daraufhin weiter abbauen kann. Dies ist der Beginn der Eiweißverdauung.

Der Magen als Zwischenlager

Im Magen wird nicht nur die mechanische Verdauung fortgesetzt und die Eiweißverdauung beginnt, er fungiert zudem als ein Zwischenlager für die Nahrung. Ist der Magen leer, dann liegen die Muskelwände aufeinander. Füllt er sich jedoch mit Nahrung, passt sich die Größe durch die dehnbaren Muskelwände an und es kann bis zu 1,5 Liter Nahrung zwischengelagert werden.

Die Verweildauer des Nahrungsbreis hängt von der individuellen Zusammensetzung ab. Flüssigkeiten verlassen den Magen recht schnell. Fettiges verweilt am längsten im Magen (bis zu 9 Stunden), Eiweiße haben eine mittlere Verweildauer und Kohlenhydrate die kürzeste (1-2 Stunden).

Die Peristaltik

Wie auch der Mageneingang wird der Magenausgang immer wieder verschlossen.

Dabei wird jeweils nur so viel Nahrungsbrei vom Magenausgang an den Zwölffingerdarm abgegeben, wie dieser gerade verarbeiten kann.

Dünndarm

Der Dünndarm (Intestinal tenue) beginnt direkt am Magenausgang. Er ist etwa 3 - 5 Meter lang und seine Oberfläche ist sehr groß, da die innere Wand übersät ist mit winzigen Ausstülpungen, den sogenannten Darmzotten.

Der Dünndarm gilt als der Hauptbereich der Verdauung. Hier erfolgt die restliche Aufspaltung der Nahrungsbestandteile (Eiweiße, Kohlenhydrate und Fette) in die jeweiligen Einzelteile (Aminosäuren, Einfachzucker und Fettsäuren) und auch die Aufnahme (Resorption) der Nährstoffe, vorwiegend der Mineralstoffe, der Vitamine und der Spurenelemente.

Der Dünndarm kann unterteilt werden in:

• den Zwölffingerdarm (Duodenum)
• den Leerdarm (Jejunum)
• den Krummdarm (Ileum)

Zwölffingerdarm

Der erste Abschnitt des Dünndarms ist der Zwölffingerdarm. Er ist etwa 25 cm lang und C-förmig. In ihm enden die Verdauungsdrüsen der Galle, der Leber und der Bauchspeicheldrüse. Hier wird der noch saure Nahrungsbrei aus dem Magen mit alkalischen Sekreten aus der Bauchspeicheldrüse neutralisiert und mit der Galle und anderen Verdauungssäften vermischt.

Darmzotten

Die innere Darmwand ist übersät mit Darmzotten. 10 - 40 Zotten sind auf einem Quadratmillimeter gedrängt. Dieser Teppich aus Darmzotten ist mit Gefäßen durchzogen. Über diese werden die Nährstoffe aus der Nahrung aufgenommen, in die Blutbahn abgegeben und dann im Körper verteilt und gespeichert.

Abbildung 2: Darmzotten

Hormonproduktion im Darm

In der Wand des Dünndarms werden verschiedene Hormone hergestellt. Einige regen die Produktion der Galle und der Sekrete in der Bauchspeicheldrüse an, andere sorgen dafür, dass im Gehirn ein Sättigungsgefühl ausgelöst wird.

Leber

Die Leber ist nicht Teil des Verdauungstraktes, aber dennoch an der Verdauung beteiligt, denn sie produziert die Galle.

Gallenblase

Die in der Leber produzierte Galle (Gallenflüssigkeit) wird von der Gallenblase gespeichert. Bei Bedarf wird sie dann über den Gallengang an den Zwölffingerdarm abgegeben und dort für die Fettverdauung und -aufnahme eingesetzt.

Bauchspeicheldrüse

In der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) wird ein alkalisches Sekret hergestellt, welches den sauren Magensaft neutralisiert. Ohne diese Neutralisation würde der saure Speisebrei aus dem Magen die Darmschleimhaut stark angreifen und zerstören.

Zudem produziert die Bauchspeicheldrüse unterschiedliche Verdauungsenzyme, etwa Amylasen für die Kohlenhydratverdauung und Lipasen für die Fettverdauung. All diese Säfte und Sekret werden ebenfalls in den Zwölffingerdarm abgegeben.

Dickdarm

Aus dem Dünndarm gelangt der recht flüssige Nahrungsbrei dann in den Dickdarm (Intestinum crassum). Dieser ist etwa 1 - 1,5 Meter lang und windet sich um den Dünndarm herum.

Der Dickdarm kann in drei Abschnitte gegliedert werden:

• den Blinddarm (Coecum)
• den Grimmdarm (Kolon)
• den Mastdarm (Rektum)

Die meisten Inhaltsstoffe der Nahrung wurden bereits im Dünndarm aufgenommen. Der Dickdarm besitzt nun vor allem die Aufgabe, dem Nahrungsbrei das Wasser zu entziehen, ihn also einzudicken, und auch Salze, sowie Mineralien (Elektrolyte) und kurzkettige Fettsäuren aufzunehmen.

Bakterien im Verdauungstrakt

Der Dickdarm ist sehr dicht mit Bakterien besiedelt. Bei einem gesunden Menschen leben etwa 400 unterschiedliche Bakterienarten in diesem Teil des Darms. Bezeichnet wird die Gesamtheit dieser Bakterien als Darmflora.

Ihre Aufgabe besteht darin, die nicht verdaulichen Ballaststoffe in kurzkettige Fettsäuren abzubauen. Zudem sind sie auch in der Lage, eine sehr geringe Menge verschiedener Vitamine zu produzieren.

Mastdarm und After

Die unverdaulichen und eingedickten Reste der Nahrung werden mit erneuter Zugabe von Schleim gleitfähig gemacht und von der Dickdarm-Muskulatur in starken, wellenförmigen Bewegungen in den Mastdarm geschoben. Dort angekommen, wird der Drang ausgelöst, zur Toilette zu gehen. Bis dies möglich ist, wird der Stuhl im Mastdarm gelagert und später dann über den Analkanal und den After ausgeschieden.

Erkrankungen des Verdauungstraktes

Es gibt eine Vielzahl an verschiedenen Erkrankungen und Beschwerden des Verdauungstraktes, sowohl akute als auch chronische. Zu diesen Erkrankungen zählen unter anderem:

• Durchfall
• Verstopfung
• Darmkrebs
• Sodbrennen
• Gallensteine
• Magenschleimhautentzündung
• Reizdarmsyndrom
• Morbus Crohn
• Colitis ulcerosa

Durchfall und Verstopfung

Zu einer Verstopfung kommt es meistens, wenn die Muskulatur im Dickdarm träge ist und sich der Darminhalt nur noch sehr langsam weiter in Richtung After bewegt. Durch den längeren Aufenthalt im Dickdarm wird dem Stuhl dann immer mehr Wasser entzogen und er wird immer fester und härter.

Bei Durchfall geschieht das Gegenteil: Dem Stuhl wird im Dickdarm nicht genug Wasser entzogen. Das kann daran liegen, dass der Stuhl zu flüssig aus dem Dünndarm in den Dickdarm gelangt, oder aber daran, dass er sich nicht lange genug um Dickdarm aufhält und so nicht ausreichend Zeit für die Resorption des Wassers bleibt.

Der Darm und die Psyche

Forscher*innen haben festgestellt, dass der Darm und die Psyche einander beeinflussen. Diese Verbindung wird Hirn-Darm-Achse genannt.

Einerseits beeinflusst die Psyche den Darm, etwa bei Stress oder Ärger. Diese Gefühlszustände können bei einigen Menschen Beschwerden wie Durchfall, Bauchschmerzen oder Verstopfung auslösen. Zudem können psychologische Faktoren bzw. das Gehirn die Ausschüttung von Verdauungsenzymen, die Peristaltik und die Infektionsanfälligkeit des Darms beeinflussen.

Andererseits hat der Darm auch einen Einfluss auf die psychische Verfassung. Krankheiten wie das Reizdarmsyndrom oder andere chronische Darmerkrankungen können sich insgesamt auf die Psyche niederschlagen, oder bestimmte Gefühle auslösen und die Bewältigung des Alltags behindern.