Das Verdauungssystem

Das Verdauungssystem hat zwei Arten von Organen: die Organe, die direkt mit dem Verdauungstrakt verbunden sind, und die Organe, die nebenbei bei der Verdauung mitmachen. Die direkt verbundenen Organe sind aktiv beim Verdauungsprozess beteiligt, d.h. dass sie aktiv Stoffe aufnehmen und das Essen verdauen, während die anderen nur Stoffe produzieren, die bei der Verdauung helfen.

Der Mund

Der Mund ist die erste Station des Essens im Körper. Es ist auch der Eingang dafür und ist ein Teil des Verdauungstrakt. Mithilfe der Zähne und der Zunge beginnt es den Verdauungsprozess durch Kauen. Die Speicheldrüsen sind verbunden mit dem Mund und geben Speichel ab, was uns beim Kauen und auch beim Schlucken hilft. Nachdem das Essen genug gekaut und vorbereitet wurde, wird es durch die Speiseröhre im Magen geschickt.

Der Speichel hat unterschiedliche Enzyme (z.B. Amylase). Sie beginnen die Verdauung der Kohlenhydraten. Es gibt auch orale Mikroorganismen, die auch bei der Verdauung helfen. Diese Mikroorganismen befinden sich zwischen den Zähnen, auf der Zunge und im Schleimhaut.

Die Geschmacksknospen liegen auf der Zunge. Sie haben viele Rezeptorzellen, wegen denen wir einen Geschmack haben. Sie empfangen die verschiedenen Geschmäcker der Substanzen die vom Speichel aufgelöst wurden. Der Speichel hält die Schleimhaut auch immer nass und neutralisiert das pH im Essen.

Die Speiseröhre

Der Ösophagus, oder die Speiseröhre, ist eine muskulöse Röhre. Das Essen geht dadurch um vom Mund zum Magen zu gelangen. Die Speiseröhre zieht sich zusammen und entspannt sich, damit das Essen im Magen gelangt. Die Speiseröhre befindet sich hinter der Luftröhre und vor der Wirbelsäule. Beide Enden sind geschlossen von Schliessmuskeln.

Der obere Schliessmuskel besteht hauptsächlich aus runden Muskeln, die fast immer geschlossen bleiben. Sie entspannen sich falls Essen hindurchgehen muss. Kurz nachdem die Lebensmittel im Ösophagus gelangen. Dadurch wird das Zurückkommen des Nahrungsbrei verhindert. Mithilfe von Peristaltik, gewisse Muskelbewegungen, wird das Essen zum Magen gebracht. Wenn es den unteren Schliessmuskel erreicht, öffnet es sich und der Nahrungsbrei gelang im Magen.

Der Magen

Der Magen ist ein Organ, wo ein Teil der Vedauung stattfindet. Die Magensäfte verdauen das Essen chemisch. Nachher drücken die Wandmuskeln das Essen im Darm.

Der menschliche Magen ist aufgeteilt in vier Regionen. Die "Öffnung" mit dem Schliessmuskel, der "Körper", das Hauptteil des Magens, das "Antrum", das unterste Teil, und das "Pylorus", der Übergang vom Magen in Darm. Die beiden Öffnungen haben Schliessmuskeln, die nur im richtigen Moment nach der Verdauung im Magen öffnen.

Der Magen kann sich zusammenziehen, wenn nicht genug Essen darin ist. Die innere Wand faltet sich, wenn sich der Magen zusammenzieht. Diese Falten verschwinden, wenn der Magen sich wieder entspannt.

Die Muskeln des Magens sind kaum jemals entspannt. Sie kneten den Nahrungsbrei und vermischen das Essen mit den Magensäften. Der Nahrungsbrei wird dickflüssig und die Wandmuskeln beginnen es Richtung Dünndarm mit wellenartigen Bewegungen zu bewegen. Diese Bewegungen setzen auch, nachdem es kein Essen mehr im Dünndarm gibt, fort. Das kann nach einer gewissen Zeit schmerzen. Aber auch nur ein niedriges Blutzuckerspiegel kann zu Bauchschmerzen führen.

Im Magen werden kaum Stoffe absorbiert. Jedoch gibt es wenige Stoffe, die dennoch absorbiert werden, wie z.B. Alkohol.

Die Magensäfte, oder auch Magensäure genannt, hat ein niedriges pH-Wert, was heisst, dass es sauer ist. Diese Säure aktiviert Enzyme wie z.B. Pepsin. Dieses Pepsin schneidet Proteine und macht Aminosäuren daraus. Die Magensäure wird im Zwölffingerdarm neutralisiert.

Der Dünndarm

Der Dünndarm ist eine lange und schmale Röhre, die den Magen mit dem Dickdarm verbindet. Die Verdauung und die Stoffaufnahme findet hauptsächlich dort statt. Es ist etwa 7 Meter lang und es ist sehr gefaltet. Der Dünndarm befindet sich im Bauch. Das Gekröse, eine dünne Schicht Dünndarm, hält den ganzen Dünndarm zusammen. Das Gekröse hat Fett und Blutgefässen, die die Temperatur konstant halten. Der Dünndarm ist mit vielen Nerven verbunden, die die Peristaltik verursachen.

Der Dünndarm ist in drei aufeinanderfolgende Regionen unterteilt: das Duodenum, das Jejunum und das Ileum. Die drei machen einen kontinuierenden Schlauch. Obwohl sie Unterschiede und eigenartige Merkmale aufweisen, gibt es keine klaren Trennungen.

Der Zwölffingerdarm ist mit dem Magen verbunden. Es hat den breitesten Durchmesser, ist nur 23 bis 28 Zentimeter lang und wird nicht vom Gekröse gehalten. Gänge aus der Leber, der Gallenblase und der Bauchspeicheldrüse führen Substanzen hinein, die die Magensäure neutralisieren. Die Säfte helfen auch bei der Verdauung von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten.

Nach dem Zwölffingerdarm folgt das Jejunum. Es ist etwa 2 Fünftel des verbleibenden Dünndarms. Seine Farbe ist aufgrund der umfangreichen Blutversorgung dunkelrot und die wellenartigen peristaltischen Bewegungen haben ein grösseres Tempo. Das Gekröse enthält hier nicht so viel Fett.

Das Ileum ist der letzte Teil des Dünndarms. Es befindet sich im Unterbauch. Die Blutversorgung ist sehr klein, die peristaltischen Bewegungen langsamer und die Wände dünner. Das Gekröse ist auch fetter hier.

In Lebewesen wie den Menschen hat die Schleimhaut kleine fingerähnliche Vorsprünge. Diese Strukturen erhöhen die Absorptionsfläche erheblich. Peristaltische Wellen bewegen Materialien im Dünndarm. Diese Bewegungen vermischen das Essen auch mit den Enzymen, brechen Materialien auf und drücken gegen die Wand, damit sie wichtige Stoffe aufnehmen kann.

Der Dickdarm

Der Dickdarm ist der letzte Abschnitt des Darms. Er ist in vier Regionen unterteilt: das Caecum, der Colon, das Rektum und der Anus. Der Dickdarm ist viel kürzer als der Dünndarm (1,5 Meter, während der Dünndarm fast 7 Meter lang ist), ist jedoch breiter. Die Wände haben eine glatte Oberfläche. Im oberen Teil beenden verschiedene Enzyme den Verdauungsprozess und Bakterien produzieren B-Vitamine sowie K-Vitamine.

Die Hauptfunktion des Dickdarms ist die Aufnahme des restlichen Wassers und der Elektrolyte aus den Verdauungsrückständen, den Resten der Nahrung, wenn sie in den Dickdarm gelangen, und die Speicherung der Fäkalien, der unbrauchbaren Überreste, bis zu ihrer Ausscheidung. Rührbewegungen führen dazu, dass die Verdauungsrückstände gegen die absorbierenden Wände gedrückt werden. Der gastrokolische Reflex treibt die Rückstände in den Anus. Dies tritt nur 2 oder 3 Mal am Tag auf und führt zur Ausscheidung des Kots.

Die Leber

Die Leber ist die grösste Drüse, die wir haben. Sie hat viele Funktionen, darunter die Metabolisierung von Substanzen wie Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten, die Sekretion von Galle, einer Verdauungsflüssigkeit, die Speicherung von Substanzen wie Glykogen und Vitaminen, die Entfernung von Giftstoffen aus dem Blut, die Regulierung des Blutvolumens und die Zerstörung alter Blutkörperchen. Die Leber besteht aus sehr vielen Zellen, die von Blutgefäss en und Gallengängen durchzogen sind. Leberzellen machen bis zu 60 Prozent des Gewebes aus und erfüllen mehr Stoffwechselfunktionen als alle anderen Zellen. Die anderen Zellen, die Kupffer-Zellen. Sie sind wichtig für die Blutbildung, die Antikörperproduktion und die Abschaffung von Fremdpartikeln und Zelltrümmern.

Immer gibt die Leber Galle ab, die notwendige Salze für die Fettverbrennung enthält. Die Galle ist auch für die Ausscheidung einiger Stoffwechselprodukte, Medikamente und Giftstoffe verantwortlich. Der Gang, der die Galle führt, führt von der Leber in den Zwölffingerdarm. Der Zwölffingerdarm ist auch mit der Gallenblase verbunden, die die Galle speichert und bei Bedarf absondert. Die Galle ist grünlich-orange. Alte Blutzellen werden auch in Leber, Milz oder Knochenmark zerstört.

Die Leber synthetisiert dazu noch viele Enzyme. Es filtert sie aus dem Blut, das entweder durch die Pfortader oder die Leberarterie fliesst. Nährstoffe werden entweder gebildet, damit sie verwertbar sind, aber sie werden auch gespeichert, damit sie später verwendet werden können. Fette werden in Kohlenhydrate umgewandelt und dann über das Blut ins Gewebe transportiert, wo sie weiter verstoffwechselt werden können. Zucker wird in Glykogen umgewandelt, das in der Leber gespeichert wird, bis es für die Energieerzeugung benötigt wird. Es wird dann wieder in Glukose umgewandelt und ins Blut abgegeben. Die Leber produziert auch Blutserum, den flüssigen Teil des Blutes. Die Leber verstoffwechselt auch Abfallprodukte und entgiftet Substanzen, wodurch sie für die Ausscheidung von Kot und Urin bereit sind.

Die Gallenblase

Die Gallenblase ist ein muskulöser Hohlorgan. Es speichert Galle, konzentriert sie und sondert sie ab, wenn sie benötigt wird. Es hat ein Fassungsvermögen von etwa 50 ml. Die Innenwand hat Schleimhautgewebe ähnlich dem des Dünndarms. Sie haben Millionen von Mikrovilli, die den Bereich der Flüssigkeitsaufnahme vergrössern. Es nimmt Wasser und Salze aus der Galle auf.

Die Kontraktionen der Gallenblase, die Galle in den Zwölffingerdarm absondern, werden durch den Vagusnerv und das Cholecystokinin erzeugt. Der Gang, der die Galle führt, besteht aus 3 „Ästen“, die ein Y bilden. Der untere Teil führt durch die Zwölffingerdarmwand in den Dünndarm in den Zwölffingerdarm. Ein Schliessmuskel, der Schliessmuskel von Oddi, reguliert den Abfluss der Galle in den Dünndarm, wenn dort Nahrung vorhanden ist. Der rechte Ast führt in die Leber, der linke in die Gallenblase.

Das Pankreas

Die Bauchspeicheldrüse oder das Pankreas ist eine Drüse, die Enzyme in den Darm abgibt. Es sondert auch das lebenswichtige Insulin und Glukagon in den Blutkreislauf ab. Es grenzt an den Zwölffingerdarm, wiegt etwa 80 Gramm und hat die Form einer Birne. Bei Erwachsenen hat der grösste Teil des Pankreasgewebes exokrine Funktionen und sezerniert Enzyme, die für die Verdauung nützlich sind. Die Azinuszellen produzieren diese Verdauungsenzyme. Ihr Name kommt vom lateinischen Acrinus, was Traube bedeutet. Man hat ihnen diesen Namen gegeben, da sie wie ein Bündel Trauben aussehen. Dazwischen liegen die Langerhansschen Inseln, die die endokrinen Aufgaben der Bauchspeicheldrüse austragen.

Die Verdauungsenzyme helfen bei der Verdauung von Fetten, Proteinen und Kohlenhydraten. Sie gelangen durch Kanäle von der Bauchspeicheldrüse in den Zwölffingerdarm. Ihr Fluss wird durch die Hormone Cholecystokinin und Sekretin, aber auch durch den Vagusnerv gesteuert. Die Hormone werden im Blut freigesetzt, wenn Lebensmittel in den Zwölffingerdarm gelangen. Wenn die Bauchspeicheldrüse die Hormone enthält, produziert sie grosse Mengen an Wasser, Bikarbonat und Enzymen, die in den Zwölffingerdarm abgegeben werden.

Der endokrine Teil der Bauchspeicheldrüse wiegt nur etwa 1 Gramm und hat etwa 1 Million Zellen. Die Betazellen produzieren Insulin. Etwa 75 % der endokrinen Zellen sind Betazellen. Der Rest produziert entweder Glucagon, Somatostatin oder Pankreaspolypeptid. Jede Langerhans-Insel (sie hat die hormonproduzierenden Zellen) ist mit einer oder zwei Arteriolen verbunden, die sich in zahlreichen Kapillaren verzweigen. Diese Kapillaren münden in Venen. Die Hauptfunktion der endokrinen Bauchspeicheldrüse ist die Sekretion der Hormone, die für die Regulation der Speicherung oder Mobilisierung von Glukose, Aminosäuren und Triglyceriden in den Zellen notwendig sind. Die Funktionen der Inseln werden durch zirkulierende Stoffwechselprodukte oder Hormone, Nerven oder lokale Hormone gesteuert. Während Insulin die Zellen dazu bringt, Glukose als Glykogen zu speichern, sorgt Glukagon dafür, dass sie Glukose in den Blutkreislauf abgeben.