Verdauungstrakt
| Das menschliche Verdauungssystem ⓘ | |
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 Das menschliche Verdauungssystem | |
| Einzelheiten | |
| Bezeichner | |
| Lateinisch | Systema digestorium |
| Anatomische Terminologie [Bearbeiten auf Wikidata] | |
Das menschliche Verdauungssystem besteht aus dem Magen-Darm-Trakt und den akzessorischen Verdauungsorganen (Zunge, Speicheldrüsen, Bauchspeicheldrüse, Leber und Gallenblase). Bei der Verdauung wird die Nahrung in immer kleinere Bestandteile zerlegt, bis sie vom Körper aufgenommen und assimiliert werden kann. Der Verdauungsprozess verläuft in drei Phasen: der Kefalmphase, der Magenphase und der Darmphase. ⓘ
Die erste Phase, die cephalische Phase der Verdauung, beginnt mit der Absonderung von Sekreten aus den Magendrüsen als Reaktion auf den Anblick und den Geruch der Nahrung. Diese Phase umfasst die mechanische Aufspaltung der Nahrung durch Kauen und die chemische Aufspaltung durch Verdauungsenzyme, die im Mund stattfindet. Der Speichel enthält die Verdauungsenzyme Amylase und Linguallipase, die von den Speicheldrüsen und den serösen Drüsen auf der Zunge ausgeschieden werden. Durch das Kauen, bei dem die Nahrung mit dem Speichel vermischt wird, beginnt der mechanische Prozess der Verdauung. Dabei entsteht ein Bolus, der die Speiseröhre hinuntergeschluckt wird, um in den Magen zu gelangen. ⓘ
Die zweite Phase der Verdauung beginnt im Magen mit der Magensaftphase. Hier wird die Nahrung durch Vermischung mit der Magensäure weiter aufgespalten, bis sie in den Zwölffingerdarm, den ersten Teil des Dünndarms, gelangt. ⓘ
Die dritte Stufe beginnt im Zwölffingerdarm mit der Darmphase, in der die teilweise verdaute Nahrung mit einer Reihe von Enzymen vermischt wird, die von der Bauchspeicheldrüse produziert werden. Die Verdauung wird durch das Kauen der Nahrung mit Hilfe der Kaumuskeln, der Zunge und der Zähne sowie durch die Kontraktionen der Peristaltik und die Segmentierung unterstützt. Die Magensäure und die Produktion von Schleim im Magen sind für die Fortsetzung der Verdauung unerlässlich. ⓘ
Die Peristaltik ist die rhythmische Kontraktion der Muskeln, die in der Speiseröhre beginnt und sich entlang der Magenwand und des restlichen Magen-Darm-Trakts fortsetzt. Dies führt zunächst zur Produktion von Speisebrei, der, wenn er im Dünndarm vollständig aufgespalten ist, als Chyle in das Lymphsystem aufgenommen wird. Der größte Teil der Verdauung der Nahrung findet im Dünndarm statt. Wasser und einige Mineralien werden im Dickdarm wieder in das Blut zurückgesaugt. Die Abfallprodukte der Verdauung (Fäkalien) werden vom Rektum über den Anus ausgeschieden. ⓘ
Mit den Begriffen Verdauungstrakt oder Verdauungskanal (lateinisch Canalis alimentarius) werden die Organe zusammengefasst, die der Aufnahme, der Zerkleinerung und dem Weitertransport der Nahrung dienen, um diese letztlich zu verdauen und die darin enthaltenen Nährstoffe für den Körper verwertbar zu machen. Der Verdauungstrakt besteht aus der Mundhöhle, dem Pharynx (Rachen), der Speiseröhre, dem Magen und dem Darm. ⓘ
Der größte Teil des Verdauungstrakts ist der Magen-Darm-Trakt, der auch als Gastrointestinaltrakt (von altgriechisch γαστήρ gastēr, deutsch ‚Magen‘ und lateinisch intestinum ‚Darm‘) oder seltener als Magen-Darm-Kanal bezeichnet wird. ⓘ
Bestandteile
An der Verdauung der Nahrung sind mehrere Organe und andere Bestandteile beteiligt. Zu den so genannten akzessorischen Verdauungsorganen gehören die Leber, die Gallenblase und die Bauchspeicheldrüse. Weitere Bestandteile sind der Mund, die Speicheldrüsen, die Zunge, die Zähne und der Kehldeckel. ⓘ
Die größte Struktur des Verdauungssystems ist der Magen-Darm-Trakt (GI-Trakt). Er beginnt am Mund und endet am Anus und erstreckt sich über eine Strecke von etwa neun Metern. ⓘ
Ein wichtiges Verdauungsorgan ist der Magen. In seiner Schleimhaut sind Millionen von Magendrüsen eingebettet. Ihre Sekrete sind für das Funktionieren des Organs unerlässlich. ⓘ
Der größte Teil der Verdauung der Nahrung findet im Dünndarm statt, dem längsten Teil des Verdauungstrakts. ⓘ
Der größte Teil des Gastrointestinaltrakts ist der Dickdarm (Colon). Hier wird Wasser absorbiert und die verbleibenden Abfallstoffe werden vor der Defäkation gespeichert. ⓘ
Es gibt viele spezialisierte Zellen im Magen-Darm-Trakt. Dazu gehören die verschiedenen Zellen der Magendrüsen, die Geschmackszellen, die Zellen des Bauchspeicheldrüsengangs, die Enterozyten und die Mikrofurchenzellen. ⓘ
Einige Teile des Verdauungssystems sind auch Teil des Ausscheidungssystems, darunter der Dickdarm. ⓘ
Mund
Der Mund ist der erste Teil des oberen Gastrointestinaltrakts und ist mit mehreren Strukturen ausgestattet, die die ersten Verdauungsprozesse einleiten. Dazu gehören Speicheldrüsen, Zähne und die Zunge. Der Mund besteht aus zwei Bereichen: dem Vestibulum und der eigentlichen Mundhöhle. Das Vestibulum ist der Bereich zwischen den Zähnen, Lippen und Wangen, der Rest ist die eigentliche Mundhöhle. Der größte Teil der Mundhöhle ist mit Mundschleimhaut ausgekleidet, einer Schleimhaut, die einen schmierenden Schleim produziert, von dem nur eine kleine Menge benötigt wird. Die Schleimhäute sind in den verschiedenen Körperregionen unterschiedlich aufgebaut, aber alle produzieren einen schmierenden Schleim, der entweder von Oberflächenzellen oder meist von darunter liegenden Drüsen abgesondert wird. Die Schleimhaut im Mund setzt sich als dünne Schleimhaut fort, die die Zahnwurzeln auskleidet. Der Hauptbestandteil des Schleims ist ein Glykoprotein namens Muzin, und die Art der Absonderung variiert je nach Region. Muzin ist zähflüssig, klar und klebrig. Unter der Mundschleimhaut befindet sich eine dünne Schicht glatten Muskelgewebes, und die lockere Verbindung zur Membran verleiht ihr ihre große Elastizität. Sie bedeckt die Wangen, die Innenflächen der Lippen und den Mundboden, und das produzierte Muzin ist ein wichtiger Schutz gegen Karies. ⓘ
Das Dach des Mundes wird als Gaumen bezeichnet und trennt die Mundhöhle von der Nasenhöhle. Im vorderen Teil des Mundes ist der Gaumen hart, da die darüber liegende Schleimhaut eine Knochenplatte bedeckt; im hinteren Teil ist er weicher und biegsamer, da er aus Muskeln und Bindegewebe besteht und sich zum Schlucken von Nahrung und Flüssigkeiten bewegen kann. Der weiche Gaumen endet am Zäpfchen. Die Oberfläche des harten Gaumens ermöglicht den Druck, der beim Essen notwendig ist, um den Nasengang frei zu halten. Die Öffnung zwischen den Lippen wird als Mundspalte bezeichnet, und die Öffnung in den Rachen wird als Schlund bezeichnet. ⓘ
Auf beiden Seiten des weichen Gaumens befinden sich die Gaumenmuskeln (Palatoglossus), die auch in Bereiche der Zunge reichen. Diese Muskeln heben den hinteren Teil der Zunge an und schließen beide Seiten des Schlunds, damit die Nahrung geschluckt werden kann. Schleim hilft beim Kauen der Nahrung, indem er die Nahrung aufweicht und zur Bildung des Bolus sammelt. ⓘ
Speicheldrüsen
Es gibt drei Hauptspeicheldrüsenpaare und zwischen 800 und 1.000 Nebenspeicheldrüsen, die alle hauptsächlich dem Verdauungsprozess dienen, aber auch eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Zahngesundheit und der allgemeinen Mundschmiere spielen, ohne die das Sprechen unmöglich wäre. Die Hauptdrüsen sind allesamt exokrine Drüsen, die über Ausführungsgänge sezernieren. Alle diese Drüsen münden in den Mund. Die größten von ihnen sind die Ohrspeicheldrüsen, deren Sekret hauptsächlich serös ist. Das nächste Paar befindet sich unterhalb des Kiefers, die Unterkieferdrüsen, die sowohl seröse Flüssigkeit als auch Schleim produzieren. Die seröse Flüssigkeit wird von serösen Drüsen in diesen Speicheldrüsen produziert, die auch linguale Lipase herstellen. Sie produzieren etwa 70 % des Speichels der Mundhöhle. Das dritte Paar sind die sublingualen Drüsen, die sich unter der Zunge befinden und deren Sekret hauptsächlich aus Schleim und einem geringen Anteil an Speichel besteht. ⓘ
Innerhalb der Mundschleimhaut, aber auch auf der Zunge, dem Gaumen und dem Mundboden befinden sich die kleinen Speicheldrüsen, deren Sekret hauptsächlich schleimig ist und die vom Gesichtsnerv (CN7) innerviert werden. Die Drüsen sezernieren auch Amylase, eine erste Stufe der Nahrungsaufspaltung, die auf die Kohlenhydrate in der Nahrung einwirkt und den Stärkegehalt in Maltose umwandelt. Auf der Zungenoberfläche befinden sich weitere seröse Drüsen, die die Geschmacksknospen im hinteren Teil der Zunge umschließen und ebenfalls Linguallipase produzieren. Lipase ist ein Verdauungsenzym, das die Hydrolyse von Lipiden (Fetten) katalysiert. Diese Drüsen werden als Von-Ebner-Drüsen bezeichnet, und es hat sich gezeigt, dass sie noch eine weitere Funktion haben, nämlich die Sekretion von Histatinen, die eine frühe Abwehr (außerhalb des Immunsystems) gegen Mikroben in der Nahrung bieten, wenn diese mit diesen Drüsen auf dem Zungengewebe in Berührung kommen. Sensorische Informationen können die Sekretion von Speichel anregen, der die Zunge mit der notwendigen Flüssigkeit versorgt und auch das Schlucken der Nahrung erleichtert. ⓘ
Speichel
Der Speichel befeuchtet und erweicht die Nahrung und verwandelt sie zusammen mit der Kautätigkeit der Zähne in einen weichen Brei. Der Bolus wird außerdem durch die Schmierung des Speichels bei der Passage vom Mund in die Speiseröhre unterstützt. Ebenfalls von Bedeutung ist das Vorhandensein der Verdauungsenzyme Amylase und Lipase im Speichel. Amylase spaltet die Stärke in Kohlenhydraten in die Einfachzucker Maltose und Dextrose auf, die im Dünndarm weiter aufgespalten werden können. Der Speichel im Mund kann für 30 % dieser anfänglichen Stärkeverdauung verantwortlich sein. Lipase beginnt mit der Aufspaltung von Fetten. Lipase wird auch in der Bauchspeicheldrüse produziert, wo sie freigesetzt wird, um die Fettverdauung fortzusetzen. Das Vorhandensein von Speichellipase ist bei Säuglingen, deren Bauchspeicheldrüsenlipase noch nicht entwickelt ist, von größter Bedeutung. ⓘ
Neben seiner Rolle als Lieferant von Verdauungsenzymen hat der Speichel auch eine reinigende Wirkung für Zähne und Mund. Er spielt auch eine immunologische Rolle, indem er das System mit Antikörpern, wie Immunglobulin A, versorgt. ⓘ
Der Speichel enthält auch ein Glykoprotein namens Haptocorrin, das ein Bindungsprotein für Vitamin B12 ist. Es verbindet sich mit dem Vitamin, um es sicher durch den sauren Inhalt des Magens zu transportieren. Im Zwölffingerdarm spalten die Enzyme der Bauchspeicheldrüse das Glykoprotein auf und setzen das Vitamin frei, das sich dann mit dem Intrinsic Factor verbindet. ⓘ
Zunge
Die Nahrung gelangt in den Mund, wo die erste Phase des Verdauungsprozesses mit der Tätigkeit der Zunge und der Sekretion von Speichel stattfindet. Die Zunge ist ein fleischiges und muskulöses Sinnesorgan, und die ersten sensorischen Informationen werden über die Geschmacksknospen in den Papillen auf der Zungenoberfläche aufgenommen. Wenn der Geschmack angenehm ist, wird die Zunge aktiv und manipuliert die Nahrung im Mund, was die Speichelsekretion der Speicheldrüsen anregt. Die flüssige Beschaffenheit des Speichels trägt dazu bei, dass die Nahrung weicher wird, und sein Enzymgehalt beginnt, die Nahrung aufzuspalten, während sie sich noch im Mund befindet. Der erste Teil der Nahrung, der aufgespalten wird, ist die Stärke der Kohlenhydrate (durch das Enzym Amylase im Speichel). ⓘ
Die Zunge ist durch ein Band, das so genannte Zungenbändchen, mit dem Mundboden verbunden, was ihr eine große Beweglichkeit bei der Handhabung der Nahrung (und beim Sprechen) verleiht; der Bewegungsspielraum wird durch die Wirkung mehrerer Muskeln optimal gesteuert und in seinem äußeren Bereich durch die Dehnung des Bändchens begrenzt. Die beiden Muskelgruppen der Zunge sind vier intrinsische Muskeln, die ihren Ursprung in der Zunge haben und an ihrer Formgebung beteiligt sind, und vier extrinsische Muskeln, die ihren Ursprung im Knochen haben und an ihrer Bewegung beteiligt sind. ⓘ
Geschmack
Der Geschmack ist eine Form der Chemorezeption, die in spezialisierten Geschmacksrezeptoren stattfindet, die sich in Strukturen im Mund befinden, die als Geschmacksknospen bezeichnet werden. Die Geschmacksknospen befinden sich hauptsächlich auf der Oberseite (Dorsum) der Zunge. Die Funktion der Geschmackswahrnehmung ist wichtig, um zu verhindern, dass schädliche oder verdorbene Lebensmittel verzehrt werden. Außerdem befinden sich Geschmacksknospen auf dem Kehldeckel und im oberen Teil der Speiseröhre. Die Geschmacksknospen werden von einem Zweig des Gesichtsnervs, der Chorda tympani, und dem Nervus glossopharyngeus innerviert. Über diese Hirnnerven werden die Geschmacksinformationen an das Gehirn weitergeleitet. Das Gehirn kann zwischen den chemischen Qualitäten der Lebensmittel unterscheiden. Die fünf grundlegenden Geschmacksrichtungen werden als salzig, sauer, bitter, süß und umami bezeichnet. Die Erkennung von Salzigkeit und Säure ermöglicht die Kontrolle des Salz- und Säuregleichgewichts. Die Erkennung von Bitterkeit warnt vor Giften - viele der Abwehrmechanismen einer Pflanze bestehen aus giftigen Bitterstoffen. Der Geschmack von Süße leitet zu den Nahrungsmitteln, die Energie liefern; die anfängliche Spaltung der energieliefernden Kohlenhydrate durch die Speichelamylase erzeugt den Geschmack von Süße, da Einfachzucker das erste Ergebnis sind. Der Geschmack von umami signalisiert vermutlich eiweißreiche Lebensmittel. Saure Geschmäcker sind sauer, was oft in schlechten Lebensmitteln vorkommt. Das Gehirn muss sehr schnell entscheiden, ob das Lebensmittel gegessen werden soll oder nicht. Die Entdeckung der ersten Geruchsrezeptoren im Jahr 1991 gab den Anstoß für die Erforschung des Geschmacks. Die Geruchsrezeptoren befinden sich auf Zelloberflächen in der Nase, die an Chemikalien binden und so die Wahrnehmung von Gerüchen ermöglichen. Es wird angenommen, dass die Signale der Geschmacksrezeptoren mit denen der Nase zusammenwirken, um sich ein Bild von komplexen Lebensmittelaromen zu machen. ⓘ
Zähne
Zähne sind komplexe Strukturen, die aus spezifischen Materialien bestehen. Sie bestehen aus einem knochenähnlichen Material namens Dentin, das von dem härtesten Gewebe des Körpers, dem Zahnschmelz, überzogen ist. Die Zähne haben unterschiedliche Formen, um den verschiedenen Aspekten des Kauens gerecht zu werden, die beim Zerreißen und Kauen von Nahrungsstücken in immer kleinere Stücke zum Tragen kommen. Dadurch ergibt sich eine viel größere Oberfläche für die Wirkung der Verdauungsenzyme. Die Zähne sind nach ihrer jeweiligen Rolle im Kauvorgang benannt - die Schneidezähne werden zum Schneiden oder Abbeißen von Nahrungsstücken verwendet, die Eckzähne zum Reißen, die Prämolaren und Molaren zum Kauen und Mahlen. Das Kauen der Nahrung mit Hilfe von Speichel und Schleim führt zur Bildung eines weichen Breis, der dann geschluckt werden kann, um seinen Weg durch den oberen Magen-Darm-Trakt in den Magen zu finden. Die Verdauungsenzyme im Speichel helfen auch bei der Reinigung der Zähne, indem sie festsitzende Nahrungspartikel zersetzen. ⓘ
Kehldeckel
Der Kehldeckel ist ein Lappen aus elastischem Knorpel, der am Eingang des Kehlkopfs befestigt ist. Er ist mit einer Schleimhaut bedeckt, und an seiner lingualen, dem Mund zugewandten Oberfläche befinden sich Geschmacksknospen. Seine laryngeale Oberfläche ist dem Kehlkopf zugewandt. Der Kehldeckel hat die Aufgabe, den Eingang der Stimmritze, die Öffnung zwischen den Stimmlippen, zu schützen. Während der Atmung ist sie normalerweise nach oben gerichtet, wobei ihre Unterseite als Teil des Rachens fungiert. Beim Schlucken klappt die Stimmritze jedoch in eine eher horizontale Position, wobei ihre Oberseite als Teil des Rachens fungiert. Auf diese Weise verhindert er, dass die Nahrung in die Luftröhre gelangt, und leitet sie stattdessen in die dahinter liegende Speiseröhre. Beim Schlucken drückt die Rückwärtsbewegung der Zunge den Kehldeckel über die Öffnung der Stimmritze, um zu verhindern, dass verschluckte Nahrung in den Kehlkopf gelangt, der zur Lunge führt; der Kehlkopf wird auch nach oben gezogen, um diesen Vorgang zu unterstützen. Die Stimulierung des Kehlkopfes durch verschluckte Nahrung löst einen starken Hustenreflex aus, um die Lunge zu schützen. ⓘ
Pharynx
Der Pharynx ist ein Teil des leitenden Bereichs des Atmungssystems und auch ein Teil des Verdauungssystems. Er ist der Teil des Rachens, der sich unmittelbar hinter der Nasenhöhle am hinteren Ende des Mundes und oberhalb der Speiseröhre und des Kehlkopfes befindet. Der Pharynx besteht aus drei Teilen. Die unteren beiden Teile, der Oropharynx und der Laryngopharynx, sind am Verdauungssystem beteiligt. Der Laryngopharynx ist mit der Speiseröhre verbunden und dient als Durchgang für Luft und Nahrung. Die Luft strömt von vorne in den Kehlkopf, aber alles, was geschluckt wird, hat Vorrang, und der Luftdurchgang ist vorübergehend blockiert. Der Rachen wird durch den Plexus pharyngeus des Nervus vagus innerviert. Die Muskeln im Pharynx drücken die Nahrung in die Speiseröhre. Der Rachen mündet in die Speiseröhre am Ösophaguseingang, der sich hinter dem Krikoidknorpel befindet. ⓘ
Speiseröhre
Die Speiseröhre (Ösophagus) ist ein muskulöser Schlauch, durch den die Nahrung vom Pharynx zum Magen gelangt. Die Speiseröhre ist mit dem Kehlkopf verbunden. Sie durchquert das hintere Mediastinum im Brustkorb und tritt durch ein Loch im Thoraxzwerchfell - den Hiatus esophageus - auf der Höhe des zehnten Brustwirbels (T10) in den Magen ein. Seine Länge beträgt im Durchschnitt 25 cm und variiert mit der Körpergröße des Menschen. Er ist in einen zervikalen, einen thorakalen und einen abdominalen Teil unterteilt. Der Pharynx mündet in die Speiseröhre am Ösophaguseingang, der sich hinter dem Ringknorpel befindet. ⓘ
Im Ruhezustand ist die Speiseröhre an beiden Enden durch den oberen und unteren Ösophagussphinkter verschlossen. Die Öffnung des oberen Schließmuskels wird durch den Schluckreflex ausgelöst, so dass die Nahrung durchgelassen wird. Der Schließmuskel dient auch dazu, einen Rückfluss aus der Speiseröhre in den Rachen zu verhindern. Die Speiseröhre hat eine Schleimhaut und das Epithel, das eine Schutzfunktion hat, wird aufgrund der Nahrungsmenge, die in die Speiseröhre gelangt, ständig erneuert. Beim Schlucken gelangt die Nahrung vom Mund durch den Rachen in die Speiseröhre. Der Kehldeckel klappt nach unten in eine eher horizontale Position, um die Nahrung in die Speiseröhre und weg von der Luftröhre zu leiten. ⓘ
In der Speiseröhre angekommen, wird der Bolus durch rhythmisches Zusammenziehen und Entspannen der Muskeln, der so genannten Peristaltik, in den Magen befördert. Der untere Ösophagussphinkter ist ein muskulärer Schließmuskel, der den unteren Teil der Speiseröhre umgibt. Die gastroösophageale Verbindung zwischen der Speiseröhre und dem Magen wird durch den unteren Ösophagussphinkter kontrolliert, der außer beim Schlucken und Erbrechen stets verengt bleibt, um zu verhindern, dass der Mageninhalt in die Speiseröhre gelangt. Da die Speiseröhre nicht den gleichen Schutz vor Säure hat wie der Magen, kann ein Versagen dieses Schließmuskels zu Sodbrennen führen. ⓘ
Zwerchfell
Das Zwerchfell ist ein wichtiger Teil des körpereigenen Verdauungssystems. Das muskulöse Zwerchfell trennt die Brusthöhle von der Bauchhöhle, in der sich die meisten Verdauungsorgane befinden. Der Suspensoriumsmuskel verbindet den aufsteigenden Zwölffingerdarm mit dem Zwerchfell. Es wird angenommen, dass dieser Muskel im Verdauungssystem hilfreich ist, da seine Befestigung einen größeren Winkel zur duodenojejunalen Flexur bietet, um die Passage von Verdauungsmaterial zu erleichtern. Das Zwerchfell setzt auch an der Leber an und verankert sie in ihrem kahlen Bereich. Die Speiseröhre tritt durch ein Loch im Zwerchfell auf der Höhe von T10 in den Bauchraum ein. ⓘ
Magen
Der Magen ist ein Hauptorgan des Gastrointestinaltrakts und des Verdauungssystems. Er ist ein konsequent J-förmiges Organ, das an seinem oberen Ende mit der Speiseröhre und an seinem unteren Ende mit dem Zwölffingerdarm verbunden ist. Die im Magen produzierte Magensäure (informell Magensaft) spielt eine wichtige Rolle im Verdauungsprozess und enthält hauptsächlich Salzsäure und Natriumchlorid. Ein Peptidhormon, Gastrin, das von den G-Zellen in den Magendrüsen produziert wird, regt die Produktion von Magensaft an, der die Verdauungsenzyme aktiviert. Pepsinogen ist ein Vorläuferenzym (Zymogen), das von den Hauptzellen des Magens produziert wird und durch die Magensäure zu dem Enzym Pepsin aktiviert wird, das die Verdauung von Proteinen einleitet. Da diese beiden Chemikalien die Magenwand schädigen würden, wird von unzähligen Magendrüsen im Magen Schleim abgesondert, um eine schleimige Schutzschicht gegen die schädlichen Auswirkungen der Chemikalien auf die inneren Schichten des Magens zu bilden. ⓘ
Gleichzeitig mit der Verdauung des Eiweißes findet eine mechanische Bewegung durch Peristaltik statt, d. h. Wellen von Muskelkontraktionen, die sich entlang der Magenwand bewegen. Dadurch kann sich die Masse der Nahrung weiter mit den Verdauungsenzymen vermischen. Die gastrische Lipase, die von den Hauptzellen der Fundusdrüsen in der Magenschleimhaut abgesondert wird, ist eine saure Lipase, im Gegensatz zur alkalischen Pankreaslipase. Sie spaltet Fette bis zu einem gewissen Grad auf, ist aber nicht so effizient wie die Pankreaslipase. ⓘ
Im Pylorus, dem untersten Abschnitt des Magens, der über den Pyloruskanal mit dem Zwölffingerdarm verbunden ist, befinden sich unzählige Drüsen, die Verdauungsenzyme einschließlich Gastrin absondern. Nach ein bis zwei Stunden entsteht ein dickflüssiger Brei, der Chymus genannt wird. Wenn sich der Pylorus-Schließmuskel öffnet, gelangt der Speisebrei in den Zwölffingerdarm, wo er sich weiter mit Verdauungsenzymen aus der Bauchspeicheldrüse vermischt, und gelangt dann in den Dünndarm, wo die Verdauung fortgesetzt wird. ⓘ
Die Parietalzellen im Fundus des Magens produzieren ein Glykoprotein namens Intrinsic Factor, das für die Aufnahme von Vitamin B12 unerlässlich ist. Vitamin B12 (Cobalamin) wird in und durch den Magen transportiert, wobei es an ein von den Speicheldrüsen abgesondertes Glykoprotein - Transcobalamin I, auch Haptocorrin genannt - gebunden wird, das das säureempfindliche Vitamin vor dem sauren Mageninhalt schützt. Im neutraleren Zwölffingerdarm wird das schützende Glykoprotein durch Enzyme der Bauchspeicheldrüse abgebaut. Das freigesetzte Vitamin B12 bindet sich dann an den Intrinsic Factor, der dann von den Enterozyten im Ileum aufgenommen wird. ⓘ
Der Magen ist ein dehnbares Organ und kann sich normalerweise ausdehnen, um etwa einen Liter Nahrung aufzunehmen. Diese Ausdehnung wird durch eine Reihe von Magenfalten in den Innenwänden des Magens ermöglicht. Der Magen eines Neugeborenen kann sich nur so weit ausdehnen, dass er etwa 30 ml aufnehmen kann. ⓘ
Milz
Die Milz ist das größte lymphatische Organ des Körpers, hat aber noch andere Funktionen. Sie baut sowohl rote als auch weiße Blutkörperchen ab, die verbraucht sind. Aus diesem Grund wird sie auch als "Friedhof der roten Blutkörperchen" bezeichnet. Ein Produkt dieser Verdauung ist der Farbstoff Bilirubin, der zur Leber geschickt und mit der Galle ausgeschieden wird. Ein weiteres Produkt ist Eisen, das zur Bildung neuer Blutzellen im Knochenmark verwendet wird. In der Medizin wird die Milz ausschließlich als Teil des Lymphsystems betrachtet, obwohl man weiß, dass die ganze Bandbreite ihrer wichtigen Funktionen noch nicht bekannt ist. ⓘ
Leber
Die Leber ist das zweitgrößte Organ (nach der Haut) und ist eine akzessorische Verdauungsdrüse, die eine Rolle im Stoffwechsel des Körpers spielt. Die Leber hat zahlreiche Funktionen, von denen einige für die Verdauung wichtig sind. Die Leber kann verschiedene Stoffwechselprodukte entgiften, Proteine synthetisieren und Biochemikalien produzieren, die für die Verdauung benötigt werden. Sie reguliert die Speicherung von Glykogen, das sie aus Glukose bilden kann (Glykogenese). Die Leber kann auch Glukose aus bestimmten Aminosäuren synthetisieren. Die Verdauungsfunktionen der Leber sind hauptsächlich mit dem Abbau von Kohlenhydraten verbunden. Sie ist auch für den Eiweißstoffwechsel in Form von Synthese und Abbau zuständig. Im Fettstoffwechsel synthetisiert er Cholesterin. Auch Fette werden im Rahmen der Lipogenese hergestellt. Die Leber synthetisiert den Großteil der Lipoproteine. Die Leber befindet sich im rechten oberen Quadranten des Abdomens und unterhalb des Zwerchfells, an dem sie an einem Teil, dem kahlen Bereich der Leber, befestigt ist. Dieser befindet sich rechts vom Magen und liegt über der Gallenblase. Die Leber synthetisiert Gallensäuren und Lecithin, um die Fettverdauung zu fördern. ⓘ
Galle
Die von der Leber produzierte Galle besteht aus Wasser (97 %), Gallensalzen, Schleim und Pigmenten, 1 % Fetten und anorganischen Salzen. Bilirubin ist der wichtigste Farbstoff. Die Galle wirkt teilweise als Tensid, das die Oberflächenspannung zwischen zwei Flüssigkeiten oder zwischen einem Feststoff und einer Flüssigkeit herabsetzt und zur Emulgierung der Fette im Speisebrei beiträgt. Das Nahrungsfett wird durch die Wirkung der Galle in kleinere Einheiten, die sogenannten Mizellen, zerlegt. Durch die Aufspaltung in Mizellen entsteht eine viel größere Oberfläche, an der das Pankreasenzym, die Lipase, arbeiten kann. Lipase verdaut die Triglyceride, die in zwei Fettsäuren und ein Monoglycerid aufgespalten werden. Diese werden dann von den Zotten der Darmwand absorbiert. Wenn die Fette im Dünndarm nicht auf diese Weise absorbiert werden, kann es später im Dickdarm, der für die Aufnahme von Fetten nicht ausgerüstet ist, zu Problemen kommen. Die Galle hilft auch bei der Aufnahme von Vitamin K aus der Nahrung. Die Galle wird über den gemeinsamen Lebergang gesammelt und abgegeben. Dieser Gang vereinigt sich mit dem Ductus cysticus und verbindet sich in einem gemeinsamen Gallengang mit der Gallenblase. Die Galle wird in der Gallenblase gespeichert und bei der Entleerung der Nahrung in den Zwölffingerdarm sowie nach einigen Stunden wieder abgegeben. ⓘ
Gallenblase
Die Gallenblase ist ein hohler Teil der Gallenwege, der sich direkt unter der Leber befindet, wobei der Gallenblasenkörper in einer kleinen Vertiefung ruht. Sie ist ein kleines Organ, in dem die von der Leber produzierte Galle gespeichert wird, bevor sie in den Dünndarm abgegeben wird. Die Galle fließt von der Leber durch die Gallengänge in die Gallenblase, wo sie gespeichert wird. Die Galle wird als Reaktion auf Cholecystokinin (CCK), ein Peptidhormon aus dem Zwölffingerdarm, freigesetzt. Die Produktion von CCK (durch endokrine Zellen des Zwölffingerdarms) wird durch das Vorhandensein von Fett im Zwölffingerdarm angeregt. ⓘ
Der Zwölffingerdarm ist in drei Abschnitte unterteilt: Fundus, Körper und Hals. Der Hals verjüngt sich und ist über den Ductus cysticus mit den Gallenwegen verbunden, die sich dann mit dem Ductus hepaticus zum Ductus bileus communis vereinigen. An diesem Übergang befindet sich eine Schleimhautfalte, der so genannte Hartmannsche Beutel, in dem sich häufig Gallensteine festsetzen. Die Muskelschicht des Körpers besteht aus glattem Muskelgewebe, das der Gallenblase hilft, sich zusammenzuziehen, damit sie ihre Galle in den Gallengang ableiten kann. Die Gallenblase muss die Galle stets in einer natürlichen, halbflüssigen Form speichern. Wasserstoffionen, die von der inneren Auskleidung der Gallenblase abgesondert werden, halten die Galle so sauer, dass sie nicht verhärtet. Um die Galle zu verdünnen, werden Wasser und Elektrolyte aus dem Verdauungssystem hinzugefügt. Außerdem lagern sich Salze an die Cholesterinmoleküle in der Galle an, um zu verhindern, dass sie auskristallisieren. Wenn sich zu viel Cholesterin oder Bilirubin in der Galle befindet oder die Gallenblase sich nicht richtig entleert, können die Systeme versagen. So entstehen Gallensteine, wenn ein kleines Stück Kalzium entweder mit Cholesterin oder Bilirubin umhüllt wird und die Galle kristallisiert und einen Gallenstein bildet. Die Hauptaufgabe der Gallenblase besteht darin, Galle zu speichern und abzugeben. Die Galle wird in den Dünndarm abgegeben, um bei der Verdauung von Fetten zu helfen, indem größere Moleküle in kleinere zerlegt werden. Nachdem das Fett absorbiert wurde, wird die Galle ebenfalls absorbiert und zur Wiederverwendung in die Leber zurücktransportiert. ⓘ
Bauchspeicheldrüse
Die Bauchspeicheldrüse ist ein wichtiges Organ, das als akzessorische Verdauungsdrüse im Verdauungssystem fungiert. Sie ist sowohl eine endokrine Drüse als auch eine exokrine Drüse. Der endokrine Teil schüttet Insulin aus, wenn der Blutzuckerspiegel zu hoch wird; das Insulin transportiert die Glukose aus dem Blut in die Muskeln und andere Gewebe, um sie als Energie zu nutzen. Der endokrine Teil schüttet Glukagon aus, wenn der Blutzucker zu niedrig ist; Glukagon ermöglicht es der Leber, gespeicherten Zucker in Glukose aufzuspalten, um den Zuckerspiegel wieder ins Gleichgewicht zu bringen. Die Bauchspeicheldrüse produziert und gibt wichtige Verdauungsenzyme in den Pankreassaft ab, den sie an den Zwölffingerdarm abgibt. Die Bauchspeicheldrüse liegt unterhalb und an der Rückseite des Magens. Sie ist über den Pankreasgang mit dem Zwölffingerdarm verbunden und mündet in der Nähe der Verbindung zum Gallengang, wo sowohl die Galle als auch der Pankreassaft auf den Speisebrei einwirken können, der aus dem Magen in den Zwölffingerdarm abgegeben wird. Die wässrigen Pankreassekrete aus den Zellen des Pankreasgangs enthalten Bikarbonationen, die alkalisch sind und zusammen mit der Galle helfen, den sauren Speisebrei zu neutralisieren. ⓘ
Die Bauchspeicheldrüse ist auch die Hauptquelle von Enzymen für die Verdauung von Fetten und Proteinen. Einige dieser Enzyme werden als Reaktion auf die Produktion von CKK im Zwölffingerdarm freigesetzt. (Die Enzyme zur Verdauung von Polysacchariden werden dagegen hauptsächlich von den Darmwänden produziert). Die Zellen sind mit sekretorischen Granula gefüllt, die die Vorläufer der Verdauungsenzyme enthalten. Die wichtigsten Proteasen, also die eiweißverarbeitenden Enzyme der Bauchspeicheldrüse, sind Trypsinogen und Chymotrypsinogen. Auch Elastase wird produziert. Kleinere Mengen an Lipase und Amylase werden ausgeschieden. Die Bauchspeicheldrüse sezerniert auch Phospholipase A2, Lysophospholipase und Cholesterinesterase. Bei den Vorläufer-Zymogenen handelt es sich um inaktive Varianten der Enzyme, wodurch das Auftreten einer Pankreatitis durch Selbstabbau vermieden wird. Sobald sie im Darm freigesetzt werden, aktiviert das in der Darmschleimhaut vorhandene Enzym Enteropeptidase das Trypsinogen, indem es es zu Trypsin spaltet; eine weitere Spaltung führt zu Chymotripsin. ⓘ
Unterer Gastrointestinaltrakt
Der untere Gastrointestinaltrakt (GI) umfasst den Dünndarm und den gesamten Dickdarm. Der Darm wird auch als Eingeweide oder Darm bezeichnet. Der untere GI beginnt am Pylorus-Schließmuskel des Magens und endet am Anus. Der Dünndarm gliedert sich in den Zwölffingerdarm, das Jejunum und das Ileum. Das Zökum markiert die Grenze zwischen Dünn- und Dickdarm. Der Dickdarm umfasst den Mastdarm und den Analkanal. ⓘ
Dünndarm
Teilweise verdaute Nahrung gelangt eine Stunde nach dem Verzehr als halbflüssiger Speisebrei in den Dünndarm. Nach durchschnittlich 1,2 Stunden ist der Magen halb leer. Nach vier bis fünf Stunden hat sich der Magen entleert. ⓘ
Im Dünndarm wird der pH-Wert entscheidend; er muss fein ausbalanciert sein, um die Verdauungsenzyme zu aktivieren. Der aus dem Magen freigesetzte Speisebrei ist sehr sauer, mit einem niedrigen pH-Wert, und muss viel alkalischer gemacht werden. Dies geschieht im Zwölffingerdarm durch die Zugabe von Gallenflüssigkeit aus der Gallenblase in Kombination mit Bikarbonatsekreten aus dem Pankreasgang sowie durch die Absonderung von bikarbonatreichem Schleim aus Zwölffingerdarmdrüsen, den so genannten Brunner-Drüsen. Der Speisebrei gelangt in den Darm, nachdem er durch die Öffnung des Pylorusschließmuskels aus dem Magen freigesetzt wurde. Das entstehende alkalische Flüssigkeitsgemisch neutralisiert die Magensäure, die die Darmschleimhaut angreifen würde. Die Schleimkomponente schmiert die Darmwände. ⓘ
Wenn die verdauten Nahrungspartikel in Größe und Zusammensetzung ausreichend verkleinert sind, können sie von der Darmwand absorbiert und in den Blutkreislauf transportiert werden. Das erste Auffangbecken für diesen Speisebrei ist der Zwölffingerdarmkolben. Von hier aus gelangt er in den ersten der drei Abschnitte des Dünndarms, den Zwölffingerdarm (der nächste Abschnitt ist das Jejunum und der dritte das Ileum). Der Zwölffingerdarm ist der erste und kürzeste Abschnitt des Dünndarms. Er ist ein hohles, gegliedertes C-förmiges Rohr, das den Magen mit dem Jejunum verbindet. Er beginnt am Zwölffingerdarmkolben und endet am Suspensorium des Zwölffingerdarms. Es wird angenommen, dass die Befestigung des Suspensoriums am Zwerchfell die Passage der Nahrung erleichtert, indem es einen größeren Winkel an seiner Befestigung bildet. ⓘ
Die Verdauung der Nahrung findet hauptsächlich im Dünndarm statt. Die Kontraktionen der Segmente bewirken, dass der Speisebrei im Dünndarm langsamer gemischt und bewegt wird, so dass mehr Zeit für die Resorption bleibt (und diese Kontraktionen setzen sich im Dickdarm fort). Im Zwölffingerdarm wird die Pankreaslipase zusammen mit einem Coenzym, der Colipase, ausgeschieden, um den Fettgehalt des Speisebreis weiter zu verdauen. Bei diesem Abbau entstehen kleinere Partikel emulgierter Fette, die Chylomikronen genannt werden. Außerdem gibt es Verdauungszellen, die Enterozyten, die den Darm auskleiden (die meisten davon im Dünndarm). Diese Zellen sind insofern ungewöhnlich, als sie Zotten auf ihrer Oberfläche haben, die wiederum unzählige Mikrozotten auf ihrer Oberfläche haben. All diese Zotten sorgen für eine größere Oberfläche, nicht nur für die Aufnahme von Speisebrei, sondern auch für dessen weitere Verdauung durch eine große Anzahl von Verdauungsenzymen, die sich auf den Mikrovilli befinden. ⓘ
Die Chylomikronen sind klein genug, um die Darmzotten zu passieren und in ihre Lymphkapillaren, die Lacteals, zu gelangen. Aus dem absorbierten Gemisch mit der Lymphe in den Lacteals entsteht eine milchige Flüssigkeit namens Chyle, die hauptsächlich aus den emulgierten Fetten der Chylomikronen besteht. Die Lymphe wird dann durch das Lymphsystem in den Rest des Körpers transportiert. ⓘ
Der Suspensoriumsmuskel markiert das Ende des Zwölffingerdarms und die Trennung zwischen dem oberen und dem unteren Magen-Darm-Trakt. Der Verdauungstrakt setzt sich als Jejunum fort, das wiederum in das Ileum übergeht. Das Jejunum, der mittlere Abschnitt des Dünndarms, enthält kreisförmige Falten, Lappen aus verdoppelter Schleimhaut, die das Darmlumen teilweise und manchmal vollständig umschließen. Diese Falten dienen zusammen mit den Zotten dazu, die Oberfläche des Jejunums zu vergrößern, was eine erhöhte Aufnahme von verdauten Zuckern, Aminosäuren und Fettsäuren in den Blutkreislauf ermöglicht. Die kreisförmigen Falten verlangsamen auch die Passage der Nahrung, so dass mehr Zeit für die Absorption der Nährstoffe zur Verfügung steht. ⓘ
Der letzte Teil des Dünndarms ist das Ileum. Es enthält ebenfalls Zotten und Vitamin B12; Gallensäuren und Nährstoffreste werden hier absorbiert. Wenn der Speisebrei keine Nährstoffe mehr enthält, verwandeln sich die verbleibenden Abfallstoffe in die halbfesten Fäkalien, die in den Dickdarm gelangen, wo die Bakterien der Darmflora die restlichen Proteine und Stärken weiter abbauen. ⓘ
Die Transitzeit durch den Dünndarm beträgt durchschnittlich 4 Stunden. Die Hälfte der Nahrungsreste einer Mahlzeit ist im Durchschnitt 5,4 Stunden nach der Einnahme aus dem Dünndarm ausgeschieden. Die Entleerung des Dünndarms ist nach durchschnittlich 8,6 Stunden abgeschlossen. ⓘ
Blinddarm
Der Blinddarm (Zökum) ist ein Beutel, der die Trennung zwischen Dünn- und Dickdarm markiert. Er liegt unterhalb der Ileozökalklappe im rechten unteren Quadranten des Abdomens. Das Zökum nimmt den Speisebrei aus dem letzten Teil des Dünndarms, dem Ileum, auf und verbindet sich mit dem aufsteigenden Dickdarm. An dieser Verbindungsstelle befindet sich ein Schließmuskel, die Ileozökalklappe, die den Durchfluss des Speisebreis aus dem Ileum verlangsamt und so die weitere Verdauung ermöglicht. Hier befindet sich auch der Ansatz des Blinddarms. ⓘ
Dickdarm
Im Dickdarm ist die Passage der verdauenden Nahrung viel langsamer und es dauert 30 bis 40 Stunden, bis sie durch den Stuhlgang ausgeschieden wird. Der Dickdarm dient vor allem als Ort der Fermentation von verdaulichen Stoffen durch die Darmflora. Die Zeit, die dafür benötigt wird, ist von Mensch zu Mensch sehr unterschiedlich. Die verbleibenden halbfesten Abfälle werden als Fäkalien bezeichnet und durch koordinierte Kontraktionen der Darmwände, die so genannte Peristaltik, abtransportiert, die die Ausscheidungen vorwärts in den Enddarm befördert und über den After ausscheidet. Die Wand besteht aus einer äußeren Schicht von Längsmuskeln, den Taeniae coli, und einer inneren Schicht von Ringmuskeln. Die zirkuläre Muskulatur hält das Material in Bewegung und verhindert den Rückfluss von Abfällen. Hilfreich für die Peristaltik ist auch der elektrische Grundrhythmus, der die Frequenz der Kontraktionen bestimmt. Die Taeniae coli, die für die Ausbuchtungen (Haustra) im Dickdarm verantwortlich sind, sind sichtbar. Die meisten Teile des Magen-Darm-Trakts sind mit serösen Membranen bedeckt und haben ein Mesenterium. Andere, muskulösere Teile sind mit Adventitia ausgekleidet. ⓘ
Blutzufuhr
Das Verdauungssystem wird von der Arteria celiaca versorgt. Die Zöliakalarterie ist der erste große Ast der Bauchaorta und die einzige große Arterie, die die Verdauungsorgane versorgt. ⓘ
Es gibt drei Hauptabschnitte: die linke Magenarterie, die gemeinsame Leberarterie und die Milzarterie. ⓘ
Die Zöliakalarterie versorgt die Leber, den Magen, die Milz und das obere Drittel des Zwölffingerdarms (bis zum Sphinkter von Oddi) sowie die Bauchspeicheldrüse mit sauerstoffreichem Blut. Der größte Teil des Blutes wird über das Pfortadersystem zur weiteren Verarbeitung und Entgiftung in die Leber zurückgeführt, bevor es über die Lebervenen in den Körperkreislauf zurückkehrt. ⓘ
Der nächste Ast der Bauchaorta ist die Arteria mesenterica superior, die die vom Mitteldarm abgeleiteten Bereiche des Verdauungstrakts versorgt, d. h. die distalen 2/3 des Duodenums, das Jejunum, das Ileum, das Zökum, den Blinddarm, den aufsteigenden Dickdarm und die proximalen 2/3 des Querkolons. ⓘ
Der letzte für das Verdauungssystem wichtige Ast ist die Arteria mesenterica inferior, die die vom Hinterdarm abgeleiteten Bereiche des Verdauungstrakts versorgt, zu denen das distale Drittel des Colon transversum, das Colon descendens, das Colon sigmoideum, das Rektum und der Anus oberhalb der Pektinuslinie gehören. ⓘ
Die Durchblutung des Verdauungstrakts erreicht 20-40 Minuten nach einer Mahlzeit ihr Maximum und hält 1,5-2 Stunden an. ⓘ
Nervliche Versorgung
Das enterische Nervensystem besteht aus etwa einhundert Millionen Neuronen, die im Peritoneum, der Auskleidung des Magen-Darm-Trakts von der Speiseröhre bis zum Anus, eingebettet sind. Diese Neuronen sind in zwei Plexen zusammengefasst - dem myenterischen (oder Auerbachschen) Plexus, der zwischen der Längsschicht und der glatten Muskelschicht liegt, und dem submukösen (oder Meissnerschen) Plexus, der zwischen der zirkulären glatten Muskelschicht und der Schleimhaut liegt. ⓘ
Die parasympathische Innervation des aufsteigenden Dickdarms erfolgt durch den Nervus vagus. Die sympathische Innervation erfolgt über die splanchnischen Nerven, die zu den Zöliakalganglien führen. Der größte Teil des Verdauungstrakts wird von den beiden großen Zöliakalganglien innerviert, wobei der obere Teil jedes Ganglions durch den Nervus splanchnicus major und der untere Teil durch den Nervus splanchnicus lesser verbunden ist. Von diesen Ganglien gehen viele der Magengeflechte aus. ⓘ
Entwicklung
Zu Beginn der Embryonalentwicklung hat der Embryo drei Keimschichten und liegt an einem Dottersack an. In der zweiten Entwicklungswoche wächst der Embryo und beginnt, Teile des Dottersackes zu umschließen und einzuhüllen. Die umhüllten Teile bilden die Grundlage für den erwachsenen Magen-Darm-Trakt. Abschnitte dieses Vormagens beginnen sich zu den Organen des Magen-Darm-Trakts zu differenzieren, z. B. zur Speiseröhre, zum Magen und zu den Därmen. ⓘ
In der vierten Entwicklungswoche dreht sich der Magen. Der Magen, der ursprünglich in der Mittellinie des Embryos lag, dreht sich so, dass sein Körper auf der linken Seite liegt. Diese Drehung wirkt sich auch auf den Teil des Magen-Darm-Schlauchs unmittelbar unter dem Magen aus, der später zum Zwölffingerdarm wird. Am Ende der vierten Woche beginnt der sich entwickelnde Zwölffingerdarm auf der rechten Seite eine kleine Ausstülpung, das Leberdivertikel, auszubilden, aus dem sich später der Gallenbaum entwickeln wird. Direkt darunter befindet sich eine zweite Ausstülpung, das so genannte zystische Divertikel, aus dem sich schließlich die Gallenblase entwickeln wird. ⓘ
Klinische Bedeutung
Jeder Teil des Verdauungssystems unterliegt einer breiten Palette von Störungen, von denen viele angeboren sein können. Erkrankungen des Mundes können auch durch pathogene Bakterien, Viren, Pilze und als Nebenwirkung bestimmter Medikamente verursacht werden. Zu den Mundkrankheiten gehören Erkrankungen der Zunge und der Speicheldrüsen. Eine häufige Zahnfleischerkrankung im Mund ist die Gingivitis, die durch Bakterien im Zahnbelag verursacht wird. Die häufigste Virusinfektion im Mund ist die Gingivostomatitis, die durch Herpes simplex verursacht wird. Eine häufige Pilzinfektion ist die Candidose, die auch als Soor bekannt ist und die Mundschleimhäute befällt. ⓘ
Es gibt eine Reihe von Erkrankungen der Speiseröhre, wie z. B. die Entwicklung von Schatzki-Ringen, die den Durchgang verengen und Schluckbeschwerden verursachen können. Sie können die Speiseröhre auch vollständig blockieren. ⓘ
Magenerkrankungen sind oft chronisch und umfassen Gastroparese, Gastritis und Magengeschwüre. ⓘ
Eine Reihe von Problemen, darunter Unterernährung und Anämie, können durch Malabsorption, d. h. die abnorme Aufnahme von Nährstoffen im Magen-Darm-Trakt, entstehen. Die Malabsorption kann viele Ursachen haben, von Infektionen bis hin zu Enzymmängeln wie der exokrinen Pankreasinsuffizienz. Sie kann auch als Folge anderer Magen-Darm-Erkrankungen wie der Zöliakie auftreten. Zöliakie ist eine Autoimmunerkrankung des Dünndarms. Sie kann zu Vitaminmangel führen, weil die Nährstoffe im Dünndarm nicht richtig aufgenommen werden. Der Dünndarm kann auch durch einen Volvulus, eine Darmschlinge, die sich verdreht und das anhängende Mesenterium umschließt, verstopft werden. Dies kann eine mesenteriale Ischämie verursachen, wenn sie schwerwiegend genug ist. ⓘ
Eine häufige Erkrankung des Darms ist die Divertikulitis. Divertikel sind kleine Taschen, die sich in der Darmwand bilden und sich entzünden können, so dass eine Divertikulitis entsteht. Diese Erkrankung kann zu Komplikationen führen, wenn ein entzündetes Divertikel platzt und eine Infektion auftritt. Eine Infektion kann sich weiter auf die Bauchwand (Peritoneum) ausbreiten und eine potenziell tödliche Peritonitis verursachen. ⓘ
Morbus Crohn ist eine häufige chronisch-entzündliche Darmerkrankung (IBD), die jeden Teil des Magen-Darm-Trakts befallen kann, aber meist im terminalen Ileum beginnt. ⓘ
Colitis ulcerosa, eine ulzerative Form der Kolitis, ist die andere wichtige entzündliche Darmerkrankung, die auf den Dickdarm und das Rektum beschränkt ist. Beide IBDs können ein erhöhtes Risiko für die Entwicklung von Dickdarmkrebs mit sich bringen. Die Colitis ulcerosa ist die häufigste der IBDs ⓘ
Das Reizdarmsyndrom (IBS) ist die häufigste der funktionellen gastrointestinalen Störungen. Dabei handelt es sich um idiopathische Erkrankungen, zu deren Definition der Rom-Prozess beigetragen hat. ⓘ
Die Giardiasis ist eine Erkrankung des Dünndarms, die durch einen protistischen Parasiten (Giardia lamblia) verursacht wird. Dieser breitet sich nicht aus, sondern bleibt auf das Lumen des Dünndarms beschränkt. Die Erkrankung kann häufig asymptomatisch sein, aber auch durch eine Vielzahl von Symptomen angezeigt werden. Die Giardiasis ist die häufigste pathogene parasitäre Infektion des Menschen. ⓘ
Es gibt Diagnosemethoden, die meist die Einnahme von Bariumsulfat beinhalten, um Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts zu untersuchen. Dabei handelt es sich um so genannte obere gastrointestinale Serien, die eine Darstellung von Rachen, Kehlkopf, Speiseröhre, Magen und Dünndarm ermöglichen, und untere gastrointestinale Serien zur Darstellung des Dickdarms. ⓘ
In der Schwangerschaft
Eine Schwangerschaft kann eine Prädisposition für bestimmte Verdauungsstörungen darstellen. In der Schwangerschaft kann sich bei der Mutter ein Schwangerschaftsdiabetes entwickeln, der zwar oft mit wenigen Symptomen einhergeht, aber zu einer Präeklampsie führen kann. ⓘ
Geschichte
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Im frühen 11. Jahrhundert verfasste der islamische Medizinphilosoph Avicenna ausführliche Schriften zu vielen Themen, darunter auch zur Medizin. Vierzig dieser Abhandlungen über Medizin sind überliefert, und in der berühmtesten, dem Kanon der Medizin, behandelt er das Thema "aufsteigende Gase". Avicenna glaubte, dass eine Fehlfunktion des Verdauungssystems für die Überproduktion von Gasen im Magen-Darm-Trakt verantwortlich sei. Er schlug Änderungen der Lebensweise und eine Mischung aus pflanzlichen Arzneimitteln zur Behandlung vor. ⓘ
1497 betrachtete Alessandro Benedetti den Magen als ein durch das Zwerchfell abgetrenntes unreines Organ. Diese Auffassung von Magen und Darm als unedlen Organen hielt sich bis Mitte des 17. ⓘ
In der Renaissance des 16. Jahrhunderts fertigte Leonardo da Vinci einige frühe Zeichnungen des Magens und der Därme an. Er war der Ansicht, dass das Verdauungssystem das Atmungssystem unterstützt. Andreas Vesalius lieferte im 16. Jahrhundert einige frühe anatomische Zeichnungen der Bauchorgane. ⓘ
Mitte des 17. Jahrhunderts lieferte der flämische Arzt Jan Baptist van Helmont die erste chemische Beschreibung der Verdauung, die später als dem späteren Enzymkonzept sehr ähnlich beschrieben wurde. ⓘ
William Harvey beschrieb 1653 den Darm in Bezug auf seine Länge, seine Blutversorgung, die Gekröse und das Fett (Adenylylzyklase). ⓘ
Im Jahr 1823 entdeckte William Prout die Salzsäure im Magensaft. 1895 beschrieb Iwan Pawlow, dass die Sekretion durch einen neurologischen Reflex angeregt wird, wobei der Vagusnerv eine entscheidende Rolle spielt. Black vermutete im 19. Jahrhundert einen Zusammenhang zwischen Histamin und dieser Sekretion. Im Jahr 1916 beschrieb Popielski Histamin als Magensekretagogum der Salzsäure. ⓘ
William Beaumont war ein Militärchirurg, der 1825 die Verdauung im Magen beobachten konnte. Möglich wurde dies durch Experimente an einem Mann mit einer Magenwunde, die nicht vollständig verheilt war und eine Öffnung im Magen hinterlassen hatte. Dabei wurde unter anderem die Aufwühlbewegung des Magens beschrieben. ⓘ
Im 19. Jahrhundert wurde angenommen, dass am Verdauungsprozess chemische Prozesse beteiligt sind. Die physiologische Erforschung der Sekretion und des Magen-Darm-Trakts wurde mit Experimenten von Claude Bernard, Rudolph Heidenhain und Ivan Pavlov fortgesetzt. ⓘ
Der Rest des 20. Jahrhunderts stand ganz im Zeichen der Enzymforschung. Das erste Enzym, das entdeckt wurde, war das Sekretin von Ernest Starling im Jahr 1902, gefolgt von den Ergebnissen von John Edkins im Jahr 1905, der erstmals Gastrin vorschlug, dessen Struktur 1964 bestimmt wurde. Andre Latarjet und Lester Dragstedt entdeckten eine Rolle für Acetylcholin im Verdauungssystem. 1972 wurden H2-Rezeptor-Agonisten von J. Black beschrieben, die die Wirkung von Histamin blockieren und die Produktion von Salzsäure verringern. 1980 wurden Protonenpumpenhemmer von Sachs beschrieben. 1983 wurde die Rolle von Helicobacter pylori bei der Entstehung von Geschwüren von Barry Marshall und Robin Warren beschrieben. ⓘ
Kunsthistoriker haben oft bemerkt, dass Banketteilnehmer auf ikonografischen Aufzeichnungen antiker mediterraner Gesellschaften fast immer auf der linken Seite zu liegen scheinen. Eine mögliche Erklärung könnte in der Anatomie des Magens und im Verdauungsmechanismus liegen. Auf der linken Seite liegend hat die Nahrung Platz, sich auszudehnen, weil die Wölbung des Magens in dieser Position stärker ist. ⓘ
Aufbau
Rumpfteil
- Speiseröhre: dient dem Transport der Nahrung vom Mund zum Magen.
- Magen: pH=2, wandelt die Nahrung in Nahrungsbrei um und reichert sie mit Magensaft an. 15 % der Proteine werden hier durch Pepsin gespalten.
- Dünndarm mit
- Zwölffingerdarm (Duodenum): Der Gallengang mündet hier, mit ihm werden dem Nahrungsbrei Pankreassaft, der der Protein- und Fettverdauung dient, und die Galle, die bei der Fettverdauung hilft, beigemengt.
- Leerdarm (Jejunum): Ort der Resorption der nun in Peptide aufgespaltenen Eiweiße (Dipeptide-/Tripeptide), der Fette, Kohlenhydrate, Vitamine und Wasser
- Krummdarm (Ileum)
- Dickdarm (mit Blinddarm und Wurmfortsatz, aufsteigendem, querverlaufendem und absteigendem Grimmdarm (Colon) und Mastdarm): Speicherort für den Kot, um den Stuhlgang in Intervallen zu erlauben, ebenso Ort der Resorption von Wasser und Elektrolyten.
- After: dient der Ausscheidung des Kots. ⓘ
Unterscheidung der Verdauungssysteme
Durch die Evolution ist der Verdauungstrakt an die jeweilige Nahrung der Spezies optimal angepasst. Einerseits betrifft es die Anatomie des Verdauungstraktes und anderseits das Milieu der nährstoffspaltenden Mikroorganismen. Hier eine Übersicht der verbreiteten Verdauungssysteme:
- Einfaches System mit funktionellem Blinddarm wie zum Beispiel beim Pferd, Kaninchen und Ratte
- Magen
- Dünndarm
- Blinddarm (mit mikrobieller Verdauung)
- Dickdarm ⓘ
- Multiples System (Wiederkäuer) wie zum Beispiel Rind, Schaf und Ziege
- Pansen
- Blättermagen
- Netzmagen
- Labmagen (Drüsenmagen)
- Dünndarm
- Blinddarm (ausgeprägt aber funktionslos)
- Dickdarm ⓘ
- Aviäres System (Geflügel) wie zum Beispiel Huhn, Pute, Ente
- Drüsenmagen (Proventriculus oder Ventriculus glandularis)
- Muskelmagen (Ventriculus muscularis) (mikrobielle Verdauung)
- Dünndarm (Hauptabsorptionsort)
- Dickdarm (mikrobielle Verdauung)
- Kloake (gemeinsame Ausscheidung von Harn und Kot) ⓘ
Erkrankungen
Es gibt eine Vielzahl von Erkrankungsmöglichkeiten des Verdauungstrakts von der Mundhöhle bis zum Mastdarm und Krankheiten der Verdauungsorgane. So gehören etwa Infektionen und Entzündungen wie Mundschleimhautentzündungen, Gastroenteritis, Morbus Crohn und Pankreatitis, aber auch bestimmte intraabdominale Abszesse und verschiedene Speiseröhrenerkrankungen sowie Tumorerkrankungen dazu. ⓘ