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Menschen müssen die Nahrung verdauen, um sie zu verwerten. Dafür sorgt das Verdauungssystem. Dort wird die aufgenommene Nahrung schrittweise zerkleinert und enzymatisch verdaut. Die benötigten Nährstoffe werden ins Blut aufgenommen, die unverwertbaren Bestandteile ausgeschieden.
Das Verdauungssystem im weitesten Sinne umfasst Mund und Rachen, Speiseröhre, Magen, Dünndarm mit Leber, Gallenblase und Bauchspeicheldrüse sowie Dickdarm. Im engeren Sinne versteht man darunter den Verdauungstrakt, der auch Gastrointestinaltrakt genannt wird – also Magen und Darm.
Lokalisierung des Verdauungssystems im Körper
Das Verdauungssystem ist vergleichbar mit einem langen Schlauch (Verdauungskanal), beginnt im Mund und endet am After. Mund und Rachen liegen im Kopf, die Speiseröhre zieht durch den Hals hinunter in den Magen, der im Oberbauch liegt. Leber und Gallenblase befinden sich ebenfalls im Oberbauch auf der rechten Seite. Der an den Magen anschliessende Darm sowie die Bauchspeicheldrüse füllen einen grossen Teil des Bauchraums aus. Der erste Abschnitt des Dickdarms, der Blinddarm mit dem Wurmfortsatz, kann bei Frauen Kontakt zu den Eierstöcken haben. Beim Mann hat der Darm im Unterbauch Kontakt zu Harnblase, Prostata und den Samenbläschen.
In das Verdauungssystem münden Drüsen, die für die Verdauung wichtige Sekrete abgeben: die Speicheldrüsen in den Mundraum, die Bauchspeicheldrüse (Pankreas) und die Leber bzw. die Gallenblase in den Dünndarm. Auch das Epithel, das den Magen-Darm-Trakt auskleidet, enthält kleine Drüsen, die Verdauungssekrete absondern.
Funktionen des Verdauungssystems
Das Verdauungssystem hat vielfältige Aufgaben, die zusammen genommen einem Ziel dienen: Die aufgenommene Nahrung soll für den Organismus nutzbar gemacht werden. Der Körper gewinnt daraus Energie sowie Stoffe für das Wachstum und den Gewebeersatz. Ausserdem holt sich der Organismus über das Verdauungssystem all jene Stoffe, die laufend über Urin, Stuhl und Schweiss verloren gehen: Wasser, Natrium, Kalzium und viele organische und anorganische Substanzen.
Um an die Nährstoffe in der Nahrung heranzukommen, muss die aufgenommene Nahrung aufgespaltet werden. Der Körper kann weder Fleisch, Brot und Butter noch Obst und Gemüse so verwerten, wie es gegessen wird.
Die Nahrung muss dazu im Verdauungssystem mit dem Mund und den Zähnen zunächst mechanisch zerkleinert und dann im Magen und Dünndarm chemisch verdaut werden. Die dabei frei gesetzten Nährstoffe werden im Dünndarm resorbiert. Alles nicht Verwertbare wird durch den Dickdarm ausgeschieden.
Jeder Teil des Verdauungssystems hat eine spezifische Aufgabe
So sorgen zum Beispiel Verdauungsdrüsen mit ihrem enzymhaltigen Sekret für den chemischen Abbau der Nahrung. Schleimdrüsen machen die innere Oberfläche der Verdauungsorgane und den Stuhl gleitfähig. Die Muskulatur in der Wand des Verdauungstrakts kümmert sich um die Durchmischung und den Weitertransport des Nahrungsbreis. Das Dünndarmepithel ist für die Resorption der Nährstoffe zuständig, und der Enddarm übernimmt die Ausscheidung unverdaulicher Reste.
So funktioniert die Verdauung
Die Verdauung beginnt, sobald man feste oder flüssige Nahrung über den Mund aufnimmt, und endet mit der Ausscheidung unverdaulicher Reste des Speisebreis als Stuhl. Abhängig von der Art der Nahrung, dauert die Verdauung durchschnittlich 33 bis 43 Stunden.
Verdauung im Mund
Die erste Stufe der Verdauung bildet der Mund. Hier wird die Nahrung mit den Zähnen mechanisch zerkleinert und mit dem Speichel aus den drei Speicheldrüsen — Ohr-, Unterzungen- und Unterkieferspeicheldrüse — vermischt. Der Speichel, von dem zwischen 0,5 und 1,5 Liter am Tag produziert wird, enthält bereits erste Verdauungsenzyme, die den Speisebrei anverdauen.
Zunge und Wangen formen aus dem zerkleinerten, anverdauten Speisebrei kleine Portionen, die gut zu schlucken sind. In der Speiseröhre wird dieser Brei durch rhythmische Kontraktionen der Muskulatur in den Magen befördert.
Verdauung im Magen
Der obere Bereich des Magens nimmt zunächst die ankommende Nahrung wie ein Speicher auf und befördert sie in den unteren Bereich, wo sie weiter zerkleinert und durchmischt wird. Der Magensaft, der von den Drüsen der Magenschleimhaut produziert wird, enthält neben Salzsäure Enzyme zur Eiweissverdauung.
Bestimmte Zellen in der Magenwand (Hauptzellen) sezernieren Pepsinogen – die inaktive Vorstufe des Verdauungsenzyms Pepsin. Aktiviert wird es durch die saure Umgebung im Magen, welche durch Salzsäure zustande kommt. Sie wird von den Belegzellen (Parietalzellen) ins Mageninnere abgegeben. Ausserdem produzieren diese Zellen ein Glykoprotein, das im Dünndarm für die Aufnahme von Vitamin B12 ins Blut benötigt wird.
Damit die aggressive Magensäure nicht die Magenwand verdaut, ist diese von einer schützenden Schleimschicht überzogen. Der Schleim wird von den sogenannte Nebenzellen in der Magenwand produziert.
Verdauung im Darm
Im Dünndarm wird der Nahrungsbrei weiter vermischt und durch Enzyme aufgespalten. Die Spaltprodukte Einfachzucker, Fettsäuren, Glycerin, Aminosäuren sowie Vitamine, Mineralstoffe und Wasser werden im Dickdarm ins Blut aufgenommen. Hier gibt es Sekret absondernde Drüsen, die Schleim oder Wasser und Salze sezernieren.
Die Fettverdauung
Die Fettverdauung beginnt im Mund mit dem fettspaltenden Enzym Lipase, das im Speichel enthalten ist. Sie setzt sich im Magen fort, wo die Fette durch die Motorik der Magenwand emulgiert und von der Lipase aus dem Magensaft weiter zerlegt werden.
Der Hauptteil der Fettverdauung findet aber im Dünndarm statt. Die Dünndarmwand setzt das Hormon Cholecystokinin frei. Dieses regt die Bauchspeicheldrüse und die Gallenblase an, ihre Sekrete in den Zwölffingerdarm abzusondern. Der Bauchspeicheldrüsensaft enthält fettspaltende Lipasen, und die Galle besteht unter anderem aus Gallensäuren, die für die Fettverdauung notwendig sind.
Die Kohlenhydratverdauung
Die Kohlenhydratverdauung beginnt ebenfalls im Mund, und zwar mit dem Enzym Amylase. Im grossen Umfang findet sie aber erst im Dünndarm statt. Im Dünndarm werden die Kohlenhydrate von den Pankreasenzymen Amylase, Glucosidase und Galaktosidase zerlegt.
Die Eiweissverdauung
Die Eiweissverdauung fängt mithilfe des Enzyms Pepsin im Magen an. Dieses wird zuerst als inaktive Vorstufe (Pepsinogen) von der Magenwand freigesetzt und durch die Magensäure aktiviert. Im Dünndarm setzt sich die Eiweissverdauung fort. Die benötigten Enzyme dafür stammen aus der Bauchspeicheldrüse. Auch sie werden zuerst als Vorstufen ausgeschüttet und erst im Darm aktiviert.
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