Aufbau und Funktion des Verdauungssystems
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AUFBAU UND FUNKTION DES VERDAUUNGSSYSTEMS Das Verdauungssystem hat die Aufgabe, unseren Körper mit Energie und Nährstoffen zu versorgen, die wir mit der Nahrung aufnehmen. Um vom Körper aufgenommen zu werden, muss die Nahrung in ihre Bestandteile zerlegt werden. Das geschieht sowohl mechanisch durch Zerkleinerung, als auch chemisch u.a. durch Drüsensekrete wie den Magensaft oder die Galle und durch Enzyme, die die Nahrung in einfache Moleküle wie Aminosäuren und Glukose aufspalten helfen. Dieser komplexe Vorgang vollzieht sich in einem etwa 12 Meter langen Kanal von der Mundhöhle bis zum After. Bestandteile des Verdauungssystems Das Verdauungssystem Aus Rohstoff wird Treibstoff Jedes funktionierende Fahrzeug braucht einen Treibstoff. Dieser Treibstoff muss aus Rohstoffen hergestellt werden. Die meisten Autos z. B. brauchen Benzin, das aus Rohöl gewonnen wird. Nahrung liefert Energie Genau wie ein Auto braucht der menschliche Organismus Nahrung. Sie ist der Rohstoff, aus dem er in verschiedenen Aufspaltungs- und Umwandlungsprozessen seine körpereigene Energie herstellt. Aufgaben bei der Verdauung Diese Prozesse vollziehen sich im Verdauungssystem, das zum einen die Aufgabe hat, • die Nahrung mechanisch zu zerkleinern, zu transportieren und zu vermischen und zum anderen • durch chemische Vorgänge die Nahrung in vom Körper verwertbare Bestandteile zu zerlegen. Ein Kanal durch den Körper Das Verdauungssystem besteht aus dem Verdauungskanal und den Verdauungsdrüsen. Der Verdauungskanal ist ein mit Schleimhäuten ausgekleideter Kanal, von der Mundhöhle bis zum After. Zu ihm gehören Mund, Rachen, Speiseröhre, Magen, Dünndarm, Dickdarm, Mastdarm und After. Drüsen für die Verdauung Die Verdauungsdrüsen fügen dem Nahrungsbrei Verdauungssäfte hinzu, die für die chemische Zerlegung der Nahrung in Eiweiße, Kohlenhydrate und Fette sorgen. Zu ihnen gehören Bauchspeicheldrüse, Leber und Galle. Bestandteile des Verdauungssystems In der nebenstehenden Zeichnung finden Sie alle Bestandteile des Verdauungssystems: 1. Mund/ Mundhöhle / Cavitas oris 2. Rachen/ Pharynx 3. Speiseröhre/ Ösophagus 4. Leber/ Hepar 5. Magen/ Gaster oder Ventriculus oder Stomachus 6. Milz/ Splen oder Lien 7. Gallenblase/ Vesica fellea oder Vesica biliaris 8. Bauchspeicheldrüse/ Pankreas 9. Dickdarm querverlaufender Teil / Colon transversum 10. Dickdarm absteigender Teil / Colon descendens 11. Dickdarm aufsteigender Teil / Colon ascendens 12. Dünndarm / Intestinum tenue 13. Wurmfortsatz (umgangssprachlich Blinddarm) / Appendix vermiformis 14. Mastdarm / Rectum 15. After / Anus Vom ersten Bissen bis zur Ausscheidung Welchen Weg nimmt die Nahrung und wie wird sie verarbeitet? 9 Meter Schlauch im Bauch. Der Verdauungstrakt oder auch Gastrointestinaltrakt, ist ein Kanal, der vom Mund bis zum After reicht. An jeder Stelle ist er mit einer Schleimhaut ausgekleidet und durchschnittlich insgesamt neun Meter lang. Was geschieht mit einem Brötchen? Was geschieht mit der Nahrung, wenn sie diesen Weg durchläuft? Das wollen wir am Beispiel eines Brötchens beschreiben. Haben wir einen Teil vom Brötchen abgebissen, so wird er im Mund mit den Zähnen grob zerkleinert und mit Speichel vermischt. Chemische Umwandlung der Nahrung in verwertbare Bestandteile. Auf seinem weiteren Weg wird das Brötchen in seine Bestandteile zerlegt. Dabei werden Mehrfachzucker (Kohlenhydrate) in einfache Zucker aufgespalten, Eiweiße werden in Aminosäuren und Fette in Glyzerin und Fettsäuren umgewandelt. Der Grund dafür ist, dass der Körper die Bestandteile in ihrer ursprünglichen Form nicht verwenden kann. Sie würden einfach wieder ausgeschieden. Nur in der umgewandelten Form können die Nahrungsbestandteile durch die Darmwand in das Blut aufgenommen werden. Danach benutzt der Körper die Bestandteile als Rohstoffe, um eigene Produkte herzustellen, z. B. Hormone und Enzyme. Einen Teil der umgewandelten Nahrungsbestandteile wandelt der Körper aber auch wieder um in körpereigenes Fett, Eiweiß und Zucker. Das geschieht hauptsächlich in der Leber. Bei einem Brötchen müssen ca. 3-4 Gramm Einweiß, 30 Gramm Kohlenhydrate und 1/2 Gramm Fett aufbereitet werden. Im Magen kommt Säure dazu. Und weiter geht's mit unserem Brötchen. Als Speisebrei gelangt es über den Rachen und die Speiseröhre in den Magen. Im Magen wird es mit Magensaft vermischt, der Enzyme und Salzsäure enthält. Vom Magen gelangt der Speisebrei in den Dünndarm. Im oberen Teil des Dünndarms, dem Zwölffingerdarm, münden die Gänge der Bauchspeicheldrüse und der Gallenblase. An dieser Stelle werden dem Speisebrei Verdauungssäfte (Enzyme) zugefügt, die die Nahrung weiter aufspalten. Der Dünndarm, der fünf bis acht Meter lang ist, ist der eigentliche Ort der Verdauung. Die Darmzotten (Villi intestinales) sind finger- oder blattförmige Ausformungen der Schleimhaut. Sie vergrößern die Fläche, auf der die Nahrungsbestandteile vom Darm in das Blut aufgenommen werden, um das Fünffache. Diesen Vorgang nennt man Resorption. Über das Blut gelangen die Nährstoffe in die Leber und werden dort weiter verarbeitet. Im Dickdarm ist vom Brötchen kaum was übrig. Nachdem nun von unserem Brötchen kaum noch Nährstoffe vorhanden sind, gelangt es vom Dünndarm in den Dickdarm. Wo diese beiden Organe ineinander übergehen, befindet sich der kurze Blinddarm mit dem fünf bis acht Zentimeter langen Wurmfortsatz. Im Dickdarm passiert der Speisebrei den aufsteigenden, den querverlaufenden und den absteigenden Teil. Auf diesem Wegstück wird ihm jetzt fortlaufend Flüssigkeit entzogen. Der Rest muss weg. Zuletzt bleiben nur noch die unverdaulichen Bestandteile des Brötchens übrig. Sie gelangen vom Dickdarm in den Mastdarm. Der Mastdarm ist deutlich enger. Hier entsteht bei Eintritt des Speisebreis, der jetzt als Kot bezeichnet wird, der Stuhldrang. Über den After wird dann der Kot ausgeschieden. Anatomie der Speiseröhre Verlauf der Speiseröhre Die Speiseröhre wird im medizinischen Fachjargon Ösophagus genannt und ist der Transport- und Verbindungsweg zwischen Rachen und Magen. Sie ist ein elastischer, etwa 25 cm langer, Muskelschlauch mit einer durchschnittlichen Weite von etwa 2 cm. Beim Schlucken von Speisen oder Flüssigkeiten kann sie sich jedoch auf bis zu 3,5 cm Weite aufdehnen. In ihr finden keine Verdauungsvorgänge statt, sie dient ausschließlich als Transportweg. Die Speiseröhre befindet sich zwischen Luftröhre und Wirbelsäule, wobei sie sich im weiteren Verlauf nach unten, zum Magen hin, von der Wirbelsäule entfernt. Die Weite der Speiseröhre ist nicht über ihre ganze Länge gleich. Auf ihrem Weg zum Magen muss die Speiseröhre drei anatomisch bedingte Engstellen passieren: die erste Enge wird durch den Kehlkopf verursacht. Sie ist von allen die engste Stelle und die am wenigsten erweiterungsfähige. Auf dem weiteren Weg nach unten verengt dann als nächstes die Aorta die Speiseröhre, weshalb diese Stelle auch als Aortenenge bezeichnet wird. Die letzte Enge besteht beim Durchtritt durch das Zwerchfell. An diesen drei Stationen kann sich die Speiseröhre bei Nahrungsaufnahme nicht so weit ausdehnen, wie an ihren anderen Stellen. Sie behält dort ihre Weite von etwa 2 cm konstant bei. Normalerweise bleiben diese Engpässe unbemerkt. Es gibt aber Situationen, in denen sich die Engstellen bemerkbar machen, z. B. wenn jemand zu hastig zu viel Nahrung auf einmal herunterschluckt oder die Nahrung nur ungenügend gekaut wird. Es besteht aber dann trotzdem kein Grund zur Besorgnis, da der Speisebrei nach kurzem Stocken auch schnell wieder weiter Richtung Magen befördert wird. Nur die nächsten Bissen sollten dann wieder etwas kleiner ausfallen. Engstellen werden besonders belastet Durch die besonderen Belastungen an diesen natürlichen Engstellen ist jedoch das Risiko erhöht, hier Entzündungen oder Tumoren zu entwickeln. Wandaufbau der Speiseröhre Die Muskelschicht des Speiseröhre ist in einen willkürlichen und unwillkürlichen Bereich unterteilt Die Wand der Speiseröhre besteht aus vier unterschiedlichen Schichten: • • • • Von außen nach innen betrachtet befindet sich außen herum lockeres Bindegewebe (Adventitia). Die Adventitia stellt eine verschiebliche Verbindung zum umliegenden Gewebe her. Dann folgt eine Muskelschicht. Sie besteht im oberen Teil der Speiseröhre aus quergestreifter Muskulatur, die sich beim Schlucken willkürlich zusammenzieht. Im unteren Teil besteht die Muskelschicht dagegen, wie auch der übrige Verdauungstrakt, aus glatter Muskulatur. Ihre Kontraktionen geschehen unwillkürlich. Wir können dieses Zusammenziehen nicht durch unseren Willen steuern. Die glatte Muskulatur wird durch das vegetative (autonome) Nervensystem gesteuert. Dieses Nervensystem ist nicht mit dem Bewusstsein zu beeinflussen. Zwischen der Muskelschicht und der Schleimhaut (Mukosa), die das Speiseröhreninnere auskleidet, liegt eine dünne Bindegewebsschicht, die Submukosa. Sie bildet eine Trennschicht zwischen Muskulatur und Schleimhaut. Die Schleimhaut überzieht nun die innere Wand der Speiseröhre und steht mit der Nahrung in engem Kontakt. In ihr befindet sich zusätzlich eine fein ausgebildete Muskelschicht. Durch sie wird eine Eigenbewegung der Schleimhaut ermöglicht, die eine noch intensivere Berührung mit der Nahrung zulässt. So wird ein schneller und reibungsloser Durchgang des Speisebreis gewährleistet. Schließmuskeln verhindern den Rückfluss der Nahrung Am oberen und unteren Ende der Speiseröhre befindet sich jeweils ein Verschlussmechanismus: der obere und untere Ösophagussphinkter. Die Muskulatur dieser beiden Verschlüsse steht hier unter einem höheren Tonus als die Wandmuskulatur im übrigen Teil der Speiseröhre. Die verstärkte Spannung der Muskulatur sorgt an diesen Stellen für den nötigen Verschluss zum Rachen und Magen hin. Im Bereich des unteren Ösophagussphinkters geht die Speiseröhre in den Magen über. Deshalb wird dieser Bereich auch oft als Magenmund oder Kardia bezeichnet. "Unterer Ösophagussphinkter", "Magenmund" und "Kardia" sind synonym verwendete Begriffe. Der Magenmund liegt etwa 1 bis 4 cm unterhalb des Zwerchfells. Der Vorgang des Schluckens Durch eine bewusste Bewegung der Zunge wird der Schluckakt eingeleitet Bevor die Nahrung heruntergeschluckt werden kann, muss sie gründlich gekaut und mit Speichel vermischt werden. Die Zunge formt daraufhin einen Bissen (Bolus), der durch seine Form leicht die Speiseröhre hinuntergleiten kann. Der Speisebrei ist jetzt schluckfertig gemacht worden. Durch eine bewusste Bewegung der Zunge wird der Schluckakt eingeleitet. Der obere Ösophagussphinkter erschlafft beim Schlucken, um der Speise den Durchtritt zu gewähren. Zu Beginn, in der oralen Phase, ist dieser Vorgang noch willkürlich steuerbar. Die Nahrung wird bewusst heruntergeschluckt. Sobald sie jedoch den Zungengrund und damit den Rachen (Pharynx) erreicht, hat der Mensch keine Gewalt mehr über den Schluckvorgang. Das vegetative Nervensystem übernimmt jetzt alle weiteren Funktionen. Ab dieser pharyngealen Phase geschieht nun alles nur noch rein reflektorisch. Der Kehldeckel verschließt beim Schlucken die Luftröhre Damit es nicht zum Verschlucken kommt und die Nahrung tatsächlich den richtigen Weg findet, sind Schluckvorgang und Atmung genau aufeinander abgestimmt. So verschließt der Kehldeckel (Epiglottis) die Luftröhre (Trachea) beim Schlucken, indem er sich nach unten bewegt und die Luftröhre abdichtet. Auf diese Weise kann nichts an Speisen oder Flüssigkeiten in die Luftröhre gelangen. Obwohl dieser Mechanismus reflexartig geschieht, passiert es aber trotzdem manchmal, dass er etwas verspätet einsetzt, z.B. wenn die Koordination zwischen Schluckvorgang und Atmung durch Sprechen oder plötzliches Lachen aus dem Takt gerät. Man "verschluckt" sich: Jetzt können kleine Mengen an Flüssigkeit oder fester Nahrung in den Kehlkopf gelangen. Sofort führt dieser Kontakt reflexartig zu einem Verschluss der Stimmlippen und unwillkürlich treten starke Hustenstöße auf. Durch die Kraft des Hustens werden die Fremdkörper aus dem Kehlkopf heraus befördert und der Atemweg ist wieder frei. Das Gaumensegel versperrt den Weg nach oben Auch der obere Bereich, der Nasen- und Rachenraum, wird beim Schlucken abgedichtet. Dabei hebt sich das Gaumensegel (weicher Gaumen) nach oben an und die Rachenwand zieht sich zusammen. Auf diese Weise ist auch der Weg nach oben abgedichtet und es kann keine Speise oder Flüssigkeit ungewollt in den Nasen-Rachenraum gelangen. Transport der Nahrung Der Transport der Nahrung ist ein aktiver Prozess Auf seinem weiteren Weg Richtung Magen wird der Nahrungsbrei mit Hilfe der Muskulaturschichten (vlg. Wandaufbau der Speiseröhre) transportiert. Dies geschieht innerhalb von 6 bis 8 Sekunden durch wellenförmige Kontraktionen der Muskulatur in Richtung Magen. Diese Art der Fortbewegung der Speise nennt sich Peristaltik. Dabei kontrahiert die Muskulatur hinter dem Speisebrei und drückt ihn nach unten. Gleichzeitig erschlafft die davor gelegene Muskulatur reflektorisch. So geht es abwechseln - kontrahierend und erschlaffend - weiter, bis der Magen erreicht ist. Der Transport der Nahrung vom Rachen in den Magen ist wegen dieser Muskelarbeit ein aktiver Prozess. Diese Unterscheidung ist wichtig. Sie könnten sogar auf dem Kopf stehend essen. Die Nahrung würde nach dem Schlucken dennoch in den Magen transportiert werden. Der Rückfluss wird verhindert Kommt der Nahrungsbrei schließlich am unteren Ösophagussphinkter an, öffnet sich dieser ebenfalls durch Minderung des Tonus: Er erschlafft und dem Eintritt in den Magen steht nichts mehr im Wege. Ist die Nahrung im Magen angekommen, erhöht sich die Spannung des Sphinkters sich wieder, so dass der Mageninhalt nicht zurück in die Speiseröhre gelangen kann. Ein Zurückfließen wird zusätzlich verhindert, weil an dieser Stelle durch den Zwerchfelldurchtritt die Speiseröhre verengt ist. Auch kann es aufgrund der Kontraktionen der bis auf 3 cm langen Verdickung der Ringmuskulatur nur schwer zu einem Rückfluss des Mageninhaltes kommen. Anatomie des Magens Lage und Aufbau Der Magen (Gaster, Venter, Stomachus) ist ein muskulöses Hohlorgan und liegt im linken bis mittleren Oberbauch. Er unterteilt sich in mehrere Abschnitte. Am oberen, rechtsseitigen Ende des Magens, befindet sich der Magenmund (Kardia). Hier mündet die Speiseröhre in den Magen. Dann folgt, linksseitig vom Magenmund gelegen,eine obere Ausbuchtung. Diese "Magenkuppel" liegt teilweise dem Zwerchfell an und bildet den oberen Abschluss des Magengrundes (Fundus). Der Fundus liegt unter dem Herzen und ist gleichzeitig die höchste Magenregion bei einem aufrecht stehenden Menschen. Hier sammelt sich auch die beim Essen mitgeschluckte Luft an. Der größte Teil des Magens, der eigentliche Magenkörper (Korpus), schließt sich dem Magengrund an. Der Korpus geht dann in den unteren Bereich des Magens über. Das ist der Abschnitt, der nach unten hin immer enger wird und direkt vor dem Magenausgang liegt. Er beginnt mit einem weiten Vorraum, dem Antrum pyloricum und ist gleichzeitig auch die tiefste Stelle des Magens. Der Vorraum geht über in den Pförtnerkanal, den Canalis pyloricus, der schließlich mit dem Magenpförtner endet. Der Magenpförtner ist der Magenausgang und wird meistens kurz Pylorus oder Pförtner genannt. Der Pförtner bildet eine natürliche Enge. Die Muskulatur der Magenwand ist hier stark verdickt und deshalb sehr kräftig. Dadurch entsteht ein relativ enger, abschließender Übergang vom Magen zum Zwölffingerdarm (Duodenum). Der Pförtner ist aber kein Schließmuskel im eigentlichen Sinne, da er nicht eigenständig tätig ist Er kann sich nicht selbständig öffnen und schließen. Die Form des Magens ist je nach Füllungsgrad und Lage des Körpers sehr unterschiedlich Im nüchternen Zustand besitzt der Magen die Form eines schmalen Schlauches. Je nach Füllungsgrad und Körperlage kann seine Form jedoch stark variieren. Während einer Mahlzeit bei einem Erwachsenen ist er imstande im Extremfall bis zu 2,4 Liter Nahrung und Flüssigkeit zu fassen. Bei Neugeborenen beträgt das Fassungsvermögen 0,03 Liter. Ist der Magen bei einem Erwachsenen mäßig gefüllt, ist er ungefähr 30 cm lang. Seine Form ist jetzt vereinfacht mit einem gefüllten, länglichen Beutel zu vergleichen. Der Beutel hängt aber nicht einfach gerade herunter, sondern wölbt sich im linken Oberbauch erst in einer Art "Buckel" nach oben, in Richtung Herz. Am unteren Ende verengt er sich und biegt dann wieder nach rechts in Richtung Bauchmitte ab. Der Magen dehnt sich also hauptsächlich zur linken Körperseite hin bogenförmig aus. Er bildet so eine kleine Innenkrümmung, die kleine Kurvatur, und eine äußere große Krümmung, die große Kurvatur. Wandaufbau Die Magenwand besteht aus verschiedenen Schichten Grundsätzlich ist der Wandaufbau ist im gesamten Verdauungstrakt gleich. Er unterscheidet sich jedoch in den verschiedenen Drüsenarten, die in der Wand vorkommen können. Die Magenwand ist etwa 3 mm dick und besteht aus vier Schichten. Von außen nach innen: • Serosa ist die seröse Haut, von der die gesamten Bauchorgane überzogen sind. Serös bedeutet, dass diese Haut eine serumartige Flüssigkeit bildet. • Muskularis: Muskelschicht • Submukosa: Schicht unter der Schleimhaut • Mukosa: Schleimhaut Die Muskularis des Magens ist etwas besonderes Die Muskelschicht des Magens, die Muskularis weist aber abweichend zum restlichen Verdauungstrakt, einige Besonderheiten auf. Von außen nach innen gesehen besteht sie aus drei Lagen unterschiedlicher Muskelfasern. • Längsmuskelfasern als Fortsetzung der Längsmuskelschicht der Speiseröhre • Ringförmig verlaufende Muskelfasern. Sie bilden die mittlere Schicht. Am Ende des Magens sind sie kräftiger ausgebildet. • Schräg verlaufende Muskelfasern bilden die innere Muskelschicht. Drüsen Die Schleimhaut (Mukosa) ist im nüchternen Zustand in längliche Falten gelegt, die am Magenpförtner zusammenlaufen. Die Einsenkungen zwischen diesen Falten werden auch als "Magenstraßen" bezeichnet. In der Schleimhaut befinden sich verschiedene Drüsen (Glandulae gastricae). Die nur Schleim bildenden Drüsen, die mukoiden Drüsen, sitzen vorwiegend im Abschnitt des Magenmundes, dem Antrum und Pförtnerbereich. Hier wird auch kein Verdauungssaft gebildet. Die Drüsen im Fundus und Corpus bilden hauptsächlich den verdauenden Magensaft. Schleim und Verdauungssäfte werden von drei unterschiedlichen Zelltypen produziert: • Belegzellen: Sie befinden sich vorwiegend im mittleren und unteren Teil der drüsenhaltigen in tiefen Falten liegenden Magenschleihaut. Belegzellen produzieren Salzsäure, Bicarbonat und den Intrinsic factor, der Aufnahme von Vitamin B12 fördert. • Hauptzellen: Sie liegen im unteren Teil der Schleimhautfalten und dienen der Produktion von eiweißspaltenden Enzymen (Pepsinogen) und fettspaltenden Enzymen (Lipasen) • Nebenzellen: Mehr oberflächlich gelegen produzieren sie den Magenschleim, der die Magenwand vor der aggressiven Salzsäure schützt. Die Drüsen im Bereich des Magenmundes, des Antrums und des Pförtnerbereiches bestehen nur aus Nebenzellen, da sie ausschließlich Schleim bilden. Eine vierte Zellart befindet sich in der Schleimhaut des Antrums und des Pförtners. Dies sind die G-Zellen, die das Hormon Gastrin produzieren. Funktion des Magens Der Magen liegt vor dem eigentlichen Verdauungstrakt, dem Darm. Seine Funktion besteht hauptsächlich darin, den Speisebrei zu desinfizieren, zu speichern und durch seine Muskeltätigkeit zu durchmischen. Nach der Magenverdauung gibt er durch Muskelkontraktionen den Nahrungsbrei in kleinen Portionen in den Darm ab. Dort wird die Verdauung dann weiter fortgesetzt. Die Steuerung aller dieser Vorgänge, wie Speicherung, Magensaftsekretion und Weiterleitung in den Darm, erfolgt durch das autonome vegetative Nervensystem. Durchmischung des Nahrungsbreis Der Mageninhalt wird durchmischt und vorwärts bewegt Durch Muskelkontraktionen der Magenwand wird der Nahrungsbrei gleichmäßig durchmischt und vorwärts bewegt. Etwa alle 20 Sekunden erfolgen wellenförmige Kontraktionen, die sich über den gesamten Magen erstrecken. Diese Kontraktionen verlaufen von oben nach unten und werden auch als Peristaltik bezeichnet. Mit Hilfe dieser Peristaltik wird der Nahrungsbrei vermischt und gleichzeitig langsam Richtung Magenausgang transportiert Fettansammlungen werden aufgebrochen Die ständige Durchmischung ist sehr wichtig. Sie dient der mechanischen Zerkleinerung der Nahrung und besonders auch der leichteren Fettverdauung. Die schlecht wasserlöslichen Fetttröpfchen neigen nämlich dazu, sich zu großen Fetttropfen zusammenzuballen. Dann sind sie aber nur schwer durch die fettspaltenden Enzyme (Lipasen) angreifbar. Wird der Nahrungsbrei dagegen ständig in Bewegung gehalten, bleiben die Fetttröpfchen getrennt und können so besser verdaut werden. Magensaft und Magensaftbildung Die Drüsen des Magens produzieren täglich etwa 2 Liter Magensaft. Seine Produktion beginnt, sobald die Nahrung mit der Schleimhaut in Kontakt getreten ist und der Magen sich ausdehnt. Aber auch, wenn der Magen nur mit der Möglichkeit der Nahrungsaufnahme "rechnet", wird die Produktion von Magensaft angeregt. Die Bildung von Magensaft vollzieht sich in drei Phasen: 1. In der nervalen oder kephale Phase herrschen Steuerungsprozesse des Gehirn vor. In dieser Phase bereitet sich der Magen auf die Nahrungs-aufnahme vor. Schon vor dem Essen können Reize die Magensaftsekretion an-regen. Nase, Auge und Ohr stimulieren den Nervus Vagus. Diese Stimulation kann auch durch erlernte Verhaltensweisen erfolgen, z. B. das Händewaschen vor dem Essen. Stress und Ärger führen ebenfalls zu einer Stimulation. Durch die Erregung des Vagusnervs wird einerseits die Produktion von Magensäure, als auch von Gastrin aus den G-Zellen angeregt. 2. Die Magenphase oder gastrische Phase beginnt, wenn Nahrung den Magen erreicht. Dehnreflexe am Fundus und vor allem angedaute Eiweiße im Bereich von Antrum und Pylorus führen zu einer verstärkten Freisetzung von Gastrin, das seinerseits die Produktion von Magensäure anregt. Besonders viel Gastrin wird ausgeschüttet, wenn die Speisen mit vielen Gewürzen durchsetzt sind. Auch Alkohol, Nikotin und Koffein fördern die Freisetzung von Gastrin. 3. Die dritte Phase, die intestinale Phase, beginnt, wenn ein Teil der Nahrung den Dünndarm erreicht hat. Dann wird, ausgelöst durch mechanische und chemische Reize im Zwölffingerdarm, das Hormon Sekretin ausgeschüttet. Sekretin verringert die Magensäureproduktion und fördert die Produktion von Pepsinogen aus den Hauptzellen. An der Regulation der Magensäureausschüttung sind weitere Hormone beteiligt, z. B. Somatostatin und Neurotensin. Der produzierte saure Magensaft ist aus mehreren Bestandteilen zusammengesetzt. Jeder einzelne von ihnen übt eine besondere Wirkung aus: Salzsäure (HCl) Die Salzsäure greift alle Eiweißstoffe (Proteine) an und zerbricht ihre Struktur. Dieser Vorgang wird auch als Denaturierung der Proteine bezeichnet. Neben dieser Funktion bekämpft die Salzsäure zusätzlich alle mit der Nahrung aufgenommenen Bakterien und Viren. Eingedrungene Krankheitserreger werden auf diese Weise abgetötet. Eine wichtige Rolle spielt die Salzsäure auch in der Enzymumwandlung. Sie wandelt die inaktive Vorstufe "Pepsinogen" in die aktive Form "Pepsin" um. Pepsinogene und Pepsine Pepsine sind eiweißspaltende Enzyme, die ein saures Milieu benötigen, um ihre Funktion zu erfüllen. Sie entstehen erst unter Mitwirkung von Salzsäure aus ihrer Vorstufe "Pepsinogen", das von den Hauptzellen der Magenschleimhaut produziert wird. Die Pepsine führen während ihrer Verdauungsarbeit aber noch nicht zur vollständigen Spaltung der Eiweiße. Diese werden im Magen erst einmal nur in grobe Bruchstücke gespalten. Die eiweißhaltige Gerüstsubstanz von pflanzlichen Nahrungsmitteln, beispielsweise, und die bindegewebige Hülle von tierischen Nahrungsmitteln werden im Magen aufgebrochen. Dadurch wird es erst möglich, dass deren wichtige Nährstoffe freigesetzt werden. Magenschleim Der Magenschleim wird von bestimmten Zellen, den Oberflächenzellen und den Nebenzellen der Magenschleimhaut, produziert. Der Schleim bildet einen geschlossenen Film, der den gesamten Magen von innen auskleidet. Er bildet so einen schützenden Belag vor dem Angriff der Salzsäure und den Enzymen. Auf diese Weise wird verhindert, dass der Magen sich selbst verdaut. Intrinsic factor Der Intrinsic factor ist ein Eiweiß (Protein), das mit Vitamin B12 eine Verbindung eingeht. Diese Verbindung ist wichtig für die Aufnahme des Vitamins aus dem Darm. Das Vitamin alleine würde sonst, ohne den begleitenden Schutz des Intrinsic factors, von den Darmbakterien zerstört werden. Es käme zu erheblichen Mangelzuständen. Menschen, die unter einem Mangel an diesem Eiweiß leiden, erkranken an einer schweren Blutarmut, der perniziösen Anämie ("perniziös" bedeutet im medizinischen Sinne gefährlich, bösartig). Neben der Anämie kann es auch zu Schädigungen der Nervenfunktionen und der Schleimhaut kommen. Entleerung des Magens Kleine Portionen verlassen den Magen In kleinen Portionen entlässt der Magen den Nahrungsbrei in den Zwölffingerdarm (Duodenum). Dabei zieht sich in regelmäßigen Abständen die Muskulatur des unteren Magens zusammen. Während der Erschlaffungsphase öffnet sich der Magenpförtner und ein kleiner Teil des Speisebreis wird in den Darm abgegeben. Speisen verbleiben unterschiedlich lange im Magen In welcher Zeit sich dieser Vorgang abspielt, bis der Magen endgültig leer ist, ist von verschiedenen Faktoren abhängig. Der Magen entlässt immer nur so viel Nahrung in den Darm, wie dieser verarbeiten kann. Die Speise kann insgesamt zwischen zwei und sieben Stunden im Magen liegen. Am kürzesten verweilen kohlenhydratreiche Speisen. Deswegen lässt das Frühstücksbrötchen einen auch wenig später wieder hungern. Fettreiche Speisen halten sich dagegen am längsten im Magen auf. Als Abendessen eignen sie sich aus diesem Grund nicht so sehr. Im Bett liegend kann das leckere Gericht dann schnell zu einem belastenden Brocken werden. Aufbau und Funktion des Zwölffingerdarms Aufbau Der Zwölffingerdarm (Duodenum) ist der obere, etwa 25 cm lange Abschnitt des Dünndarms. An sein Ende schließt sich der zweite Teil des Dünndarms, der Leerdarm (Jejunum), an. Dieser mündet schließlich in den Krummdarm (Ileum). Die einzelnen Abschnitte gehen ohne scharfe Abgrenzung fließend ineinander über. Der Name Zwölffingerdarm kommt daher, weil er in seiner gesamten Länge der Breite von zwölf Fingern entspricht. Er liegt im rechten Oberbauch und folgt unmittelbar auf den Magen. Mit seiner gebogenen Form umschließt der Zwölffingerdarm den Kopf der Bauchspeicheldrüse (Pankreas). Durch diese Lage ist er - im Gegensatz zum Leerdarm und Krummdarm - nicht sehr beweglich. In der Mitte des Zwölffingerdarms befindet sich in einer Schleimhautfalte eine kleine Erhebung (Papilla duodeni major). Hier münden der Ausführungsgang der Bauchspeicheldrüse und der Gallengang ein. Die Oberfläche des Zwölffingerdarms, und auch des übrigen Dünndarms, ist stark vergrößert. Dadurch können möglichst viele Nährstoffe und Vitamine aufgenommen werden. • Die Vergrößerung dieser Resorptionsfläche entsteht, indem sich die Schleimhaut in zahlreiche hohe, ringförmige Falten legt. Dies sind die "Kerckring-Falten". • Die Falten der Schleimhaut sind zusätzlich von winzigen Ausstülpungen (Zotten) und Einsenkungen (Krypten) übersäht. Dadurch wird die Oberfläche noch einmal vergrößert. Die Krypten werden auch als "Lieberkühn"Krypten bezeichnet und dienen der Sekretion des Dünndarmsaftes. • Die größte Erweiterung der Oberfläche aber geht von den Millionen von mikroskopisch kleinen, fingerähnlichen Fortsätzen der Darm-zellen (Enterozyten) in der Schleimhaut aus. Diese Fortsätze werden wegen ihrer stäbchenartigen Form auch Mikrovilli genannt (lat. villus = zottiges Haar). Sie bilden in ihrer Gesamtheit eine Art Bürstensaum, der die Nährstoffe aufsaugt und in die Blutbahn befördert. Würde die Oberfläche des gesamten Dünndarms ausgebreitet, ergäbe sich eine Fläche von etwa 200 Quadratmetern. Eine enorme Größe ist also hier auf kleinstem Raum zusammengefasst. Funktion Enzyme aus der Bauchspeicheldrüse und der Galle fließen in den Darm Im Zwölffingerdarm werden dem angedauten, sauren Speisebrei weitere Verdauungsenzyme beigefügt. Die Enzyme hierfür werden zum Teil aus der Bauchspeicheldrüse und zum Teil aus der Gallenblase freigesetzt und in den Zwölffingerdarm abgegeben. Gleichzeitig wird der saure Speisebrei durch alkalisches Sekret neutralisiert. Dieser gesamte Prozess wird ausgelöst, sobald der saure Nahrungsbrei mit der Darmschleimhaut in Kontakt tritt. Die Schleimhaut produziert nun zwei Hormone, das Sekretin und das Pankreozymin-Cholezystokinin. Dieses Hormon löst über den Blutweg die Ausschüttung der Bauchspeicheldrüsenenzyme aus. Gleichzeitig sorgt es dafür, dass sich die Gallenblase rhythmisch zusammenzieht. Dadurch wird die Gallensekretion in der Leber angeregt. Es wird so vermehrt Gallensaft durch den Gallengang in den Zwölffingerdarm freigesetzt. Neben diesen beiden Hormonen produziert die Darmschleimhaut auch eigene Enzyme, die Enterokinasen und Disaccharidasen. Die Enterokinasen wandeln ein eiweißspaltendes Enzym der Bauchspeicheldrüse, das inaktive Trypsinogen, in das aktive Trypsin (= Pankreatin) um. Bei den Disaccharidasen handelt es sich um zuckerspaltende Enzyme. Längs- und Ringmuskeln bewegen den Darm Damit der Speisebrei auch gut mit den Verdauungssäften durchmischt wird und die Nährstoffe aufgenommen werden können, verfügt der gesamte Dünndarm über verschiedene Beweglichkeitsmechanismen. Rhythmisches Zusammenziehen der Ringmuskulatur und pendelartige Bewegungen durch die Längsmuskulatur bewirken eine sorgfältige Vermischung. Durch die Bewegung der Zotten wird ein intensiver Kontakt zwischen Schleimhaut und Nahrungsbrei ermöglicht. Dies verbessert die Resorptionsfähigkeit. Währenddessen muss der Speisebrei aber auch weiter in Richtung Dickdarm bewegt werden. Deshalb verlaufen sich vorwärts bewegende, wellenförmige Muskelkontraktionen, die peristaltischen Wellen, über die gesamte Darmwand hinweg. Bis der Speisebrei den Dünndarm endgültig passiert hat, können bis zu 10 Stunden vergehen. Aufbau und Funktion von Dünndarm und Dickdarm Einteilung Länge und Funktion hängen zusammen Der Darm bildet vom Magenausgang an bis zum After einen etwa 6 m langen Nahrungstransportschlauch. Er beginnt mit dem Zwölffingerdarm und endet mit dem Mastdarm, der auch Enddarm genannt wird. Seine enorme Länge ist wichtig, da der Körper der Nahrung auf ihrem Weg nach draußen noch einiges an lebensnotwendigen Nährstoffen entziehen muss. Der Nahrungsbrei wird auf seinem Weg aus dem Körper an verschiedenen Stationen des Verdauungskanals in immer kleinere Einzelsubstanzen zerlegt. So wird die Aufnahme in die Blutbahn gewährleistet. Diese Prozesse brauchen Zeit, die durch die Länge des Verdauungskanals gegeben wird. Der Darm wird in einzelnen Abschnitte unterteilt. Vom Magen ausgehend sind dies: • Dünndarm (Intestinum tenue) bestehend aus: • • • Zwölffingerdarm (Duodenum) Leerdarm (Jejunum) Krummdarm (Ileum) • • Dickdarm (Intestinum crassum) bestehend aus: Blinddarm (Caecum) • • • • aufsteigendem Teil (Colon ascendens) querverlaufendem Teil (Colon transversum) absteigendem Teil (Colon descendens) S-förmig gekrümmtem Teil (Colon sigmoideum oder kurz Sigma) Mastdarm (Rektum): 15 - 20 cm langer Enddarmabschnitt. An den Mastdarm schließt sich der Afterkanal (Canalis analis) an. Dünndarm Der Dünndarm ist durch ein Aufhängeband an der hinteren Bauchwand befestigt Der Dünndarm folgt direkt auf den Magen und ist etwa 3 m lang mit einem Durchmesser von ungefähr 2,5 cm. Im Gegensatz zum Zwölffingerdarm, dem Anfangsteil des Dünndarms, sind die folgenden beiden Abschnitte, Leerdarm und Krummdarm, wieder sehr beweglich. Diese Beweglichkeit verdanken sie einer besonderen Befestigungsform im Körper. Die beiden Dünndarmabschnitte hängen in ihrer ganzen Länge an einem Band. Dieses Aufhängeband wird auch als Mesenterium bezeichnet. Das Mesenterium besteht aus fettreichem Bindegewebe. Es enthält Gefäße, Lymphknoten und Nerven. Es versorgt den Dünndarm ausreichend mit Blut. Das Mesenterium heftet an der hinteren Bauchwand fest und verläuft in einer nahezu geraden Linie vom Zwölffingerdarm aus schräg nach rechts unten bis zur Einmündung in den Dickdarm. Die dabei entstehende Linie beträgt nur etwa 16 cm und nennt sich Mesenterialwurzel (Radix mesenterii). Die relativ kurze Länge von 16 cm würde ohne eine Raffinesse der Natur nicht ausreichen, den Leerdarm und Krummdarm ausreichend zu befestigen. Beide zusammen sind ungefähr zwanzigmal länger als die Mesenterialwurzel. Aus diesem Grund legt sich das Mesenterium in zahlreich, leicht verschiebbare kleine Falten. So ist es möglich, die gesamte Länge der beiden Dünndarmabschnitte auf 16 cm Strecke unterzubringen. Durch die starke Fältelung ähnelt das Mesenterium sehr einer Krause, weswegen es auch als Dünndarmgekröse bezeichnet wird. Der Nahrungsbrei wird aufgespalten Die Hauptaufgabe des Dünndarms besteht darin, die lebensnotwendigen Bestandteile des Nahrungsbreis in kleinste Bruchstücke zu aufzuspalten. Solange, bis nur noch einzelne Moleküle von ihnen übrig sind. Damit ist die Umwandlung in die resorptionsfähige Form beendet. Die Nährstoffe können nun über die Dünndarmschleimhaut ins Blut gelangen. Übrig bleiben jetzt nur noch nichtresorbierbare Nahrungsbestandteile und Wasser. Verdauungssekrete werden teilweise rückresorbiert Der Dünndarm hat aber noch eine weitere wichtige Aufgabe zu erfüllen. Täglich werden bis zu 7 Litern Verdauungssaft produziert. Der Verdauungssaft besteht aus Speichel, Magensaft, Galle, Bauchspeicheldrüsensekret und Dünndarmsekret. Damit von diesem wertvollen Saft nicht zuviel verloren geht, wird ein großer Teil im Dünndarm ebenfalls über die Schleimhaut dem Körper wieder zugeführt. 200 Quadratmeter Fläche Dieses beträchtliche Resorptionsvermögen wird erreicht durch die stark vergrößerte innere Oberfläche des Dünndarm. Der Dünndarm ist von innen nicht glatt, sondern ausgestattet mit tiefen Falten, die mit Zotten und Krypten bedeckt und von Millionen feiner Mikrovilli bedeckt sind. So wird die Resorptionsfläche auf bis zu 200 Quadratmetern vergrößert. Eine genau Beschreibung der Darmschleimhaut und eine Grafik finden Sie im Text "Aufbau und Funktion des Zwölffinderdarms". Dickdarm Der Dickdarm und der sich anschließende Mastdarm sind der letzte Abschnitt des Verdauungskanals. Zusammen sind sie etwa 1,5 Meter lang. Der Dickdarm wird in mehrere Abschnitte unterteilt: • Er beginnt blind im rechten unteren Bauchraum mit einem etwa 7 cm langen Anfangsteil, dem Blinddarm (Caecum) und seinem Wurmfortsatz (Appendix vermiformis). Der Blinddarm ist der weiteste (7 cm Durchmesser) aber auch gleichzeitig der kürzeste Abschnitt des gesamten Dickdarms. • Der nächste Abschnitt des Kolons verläuft, seinem Namen "Colon ascendens" oder aufsteigender Grimmdarm entsprechend, von unten aufwärts bis zur Leber. Dabei liegt er der rechten Bauchwand an. • Kurz unterhalb der Leber geht der Weg weiter nach links bis in die Nähe der Milz. Wegen seiner jetzt erlangten Lage wird dieser Teil als "Colon transversum" oder querliegender Grimmdarm, bezeichnet. Er ist an dieser Stelle komplett von Bauchfell überzogen und sehr beweglich. • Von hier aus geht es in einer scharfen Kurve, wieder an der Bauchwand entlang, abwärts, weshalb dieser Abschnitt "Colon descendens" oder absteigender Grimmdarm genannt wird. • Im unteren Bereich löst sich das Kolon wieder von der Bauchwand. Hier bildet es dann eine S-förmige Schleife und geht in den letzten Abschnitt über. Diesen letzten Teil des Kolons bildet das Sigma (Colon sigmoideum). Das Sigma tritt vom Bauchraum aus in das kleine Becken über. Im Bereich des kleinen Beckens folgt nun auf das Kolon der Mast- oder Enddarm (Rektum). Das Rektum ist 15 - 20 cm lang, S - förmig wie das Sigma und ist nicht mehr von Bauchfell überzogen. Im Dickdarm wird dem Darminhalt Wasser entzogen Der Wandaufbau des Dickdarms entspricht dem des übrigen Verdauungstraktes. Die Schleimhaut des Dickdarms weist aber im Vergleich zur Dünndarmschleimhaut eine Besonderheit auf. Zotten, die für die Nährstoffresorption im Dünndarm unerlässlich waren, finden sich hier nicht mehr. Das ist auch nicht nötig, da die Verdauung und Aufnahme (Resorption) von Nährstoffen beendet ist. Jetzt besteht die Aufgabe des Dickdarm darin, dem Darminhalt Wasser zu entziehen, damit dieses dem Körper nicht verloren geht. Der Körper würde sonst sehr schnell austrocknen. Der Stuhl wird fester und mit Schleim durchmischt Die Aufnahme von Wasser und den darin gelösten Elektrolyten aus dem Darminhalt hat zur Folge, dass der Stuhl auf seinem Weg durch den Dickdarm immer fester wird. Damit er aber dadurch nicht seine Gleitfähigkeit verliert, gibt es im Dickdarm zahlreiche tiefe Einstülpungen. Sie werden als Dickdarmkrypten bezeichnet. Die Krypten bestehen hauptsächlich aus schleimbildenden Becherzellen. Sie ermöglichen eine erhöhte Schleimproduktion. Der Schleim ist wichtig, damit der Stuhl ungehindert vorwärtsbewegt werden kann. Das Volumen wird kleiner Durch den Entzug von Wasser verkleinert sich das Volumen des Darminhaltes auf etwa 200 ml pro Tag. Der Stuhl wird dann im Rektum solange gespeichert, bis ein ausreichendes Volumen erreicht ist, das den Entleerungsreflex (Defäkationsreflex) auslöst. Bakterien der Dickdarmflora halten uns gesund Ein weiterer Unterschied zum Dünndarm besteht in der Besiedelung mit Bakterien. Im Gegensatz zum Dünndarm wird der Dickdarm von wesentlich mehr Bakterien bewohnt, die in ihrer Gesamtheit die Darmflora bilden. Dazu gehören hauptsächlich Escherichia coli, Enterokokken, Bacillus acidophilus und Bacillus bifidus = Lactobacillus bifidus. Diese Bakterien sind für eine intakte Darmwelt unerlässlich. Sie räumen unentwegt den Darm auf. Alle Nahrungsbestandteile, die vorher nicht verdaut wurden, werden von ihnen weiter durch Fäulnis- und Gärungsprozesse abgebaut. Eingedrungene, schädigende Bakterien werden von ihnen bekämpft. So sorgen sie immer für ein gesundes Klima im Darm. Dieses Gleichgewicht kann jedoch durch verschiedene Einflüsse gestört werden. Beispielsweise können Infektionskrankheiten oder die Einnahme von Antibiotika von Zeit zu Zeit dazu führen, dass sich das Gleichgewicht zu Ungunsten der schädigenden Bakterien verlagert. Die Bakterien der natürlichen Darmflora sind dann zahlenmäßig nicht mehr in der Lage, die Wirkung schädlicher Eindringlinge oder unverdauten Darminhalt auszugleichen. Anatomie und Physiologie des Enddarms Innenansichten Der Enddarm kann sich stark erweitern. Bedenkt man, dass die über dem Enddarm liegenden Darmabschnitte des Dünndarms und des Dickdarms mehrere Meter lang sind, dann ist der Enddarm mit ungefähr 15 bis 30 Zentimetern recht kurz. Der Enddarm wird auch als Mastdarm oder Rektum bezeichnet. Der obere Teil des Enddarms wird Ampulle genannt. Die Ampulle kann sich stark erweitern. Sie hat die Aufgabe, den Kot zu sammeln, bis er ausgeschieden wird. Sieht man bei einer Darmspiegelung in den Enddarm hinein, so kann man eine tiefe Falte auf der rechten Seite der Ampulle sehen. Diese Falte heißt Kohlrauschfalte. Die nebenstehende Grafik zeigt ein Schnittbild durch den Enddarm. Die wichtigsten Bestandteile sind mit Zahlen gekennzeichnet, die folgende Bedeutung haben: 1 = Enddarm / Mastdarm / Rektum 2 = Schwellkörper (Corpus cavernosum recti): Aus diesen Schwellkörpern können Hämorrhoiden entstehen. 3 = Krypten oder Sägezahnlinie 4 = empfindliche Haut des unteren Analkanals 5 = Venengeflecht 6 = innerer Schließmuskel 7 = äußerer Schließmuskel 8 = Kohlrauschfalte 9 = Ampulle des Enddarms 10 = M. puborectalis: Willentlich bewegter Muskel, der den Mastdarm umgibt. Der innere Schließmuskel besteht aus glatter Muskulatur und unterliegt nicht dem Willen. Steuern können wir lediglich den äußeren Schließmuskel, der aus quergestreifter Muskulatur besteht. Ein weiterer wichtiger Schließmuskel ist der Muskulus puborectalis, der mit einer Schlinge von vorne um den Mastdarm herumzieht. Er ist Teil der Beckenbodenmuskulatur. Wird er verletzt, so kommt es sehr häufig zur Inkontinenz. Wie funktioniert der Enddarm? Der Kot gelangt allmählich in den Enddarm. Der Enddarm hat die Aufgabe, den Kot bis zur Ausscheidung zu sammeln. In den 3 bis 5 Metern Dünndarm, die zwischen dem Magen und dem Enddarm liegen, werden der Nahrung die Nährstoffe entzogen. Eiweiße, Fette, Zucker, Salze, Vitamine werden nach und nach in den Blutkreislauf und in den Lymphkreislauf abgegeben. Im Dickdarm schließlich wird dem restlichen Speisebrei langsam Flüssigkeit entzogen. Er wird immer fester. Weiterbewegt wird der Dickdarminhalt durch rhythmisches Zusammenziehen der Darmmuskulatur. So gelangt der Kot langsam, nach und nach, in den Enddarm. Der komplexe Schließmechanismus verhindert Inkontinenz. Damit nicht gleich alles "durchläuft" braucht der Enddarm einen Verschluss. Dieser Verschluss soll verhindern, dass Kot, Gase und flüssiger Darminhalt sofort über den Anus nach draußen gelangen. Sonst wären wir inkontinent und müssten ein Leben lang "Pampers" tragen. Dieser Verschlussmechanismus besteht aus den Schließmuskeln. Der innere Schließmuskel kann nicht vom Willen gesteuert werden. Der äußere dagegen sehr wohl. Zusätzlich zu den Schließmuskeln befinden sich in der Schleimhaut des Enddarms sogenannte Schwellkörper. Diese Schwellkörper werden als Corpus cavernosum recti bezeichnet. Aus ihnen können sich bei krankhafter Veränderung Hämorrhoiden entwickeln. Werden die Schwellkörper stark durchblutet, schwellen sie an und unterstützen den Schließmuskel dabei, den Darminhalt zu halten. Durch das Anschwellen bilden sich eine sägezahnförmige Ausbuchtungen, die in der Fachsprache Krypten genannt werden. Die Schwellkörper "wissen" immer genau, was im Enddarm los ist. Die Schwellkörper erfüllen eine sehr wichtige Funktion. Sie sind in der Lage, den Zustand des Darminhaltes genau zu erkennen. So "wissen" sie, wann sie anschwellen müssen, und wann das nicht notwendig ist. Der Darminhalt kann, je nachdem, was der Mensch gegessen hat, eine feste oder eine eher flüssige Konsistenz haben. Er kann mit einem hohen Anteil an Gasen versehen sein, z. B. wenn blähende Nahrung wie Hülsenfrüchte oder Zwiebeln in der Nahrung enthalten waren. Dieses Gemisch immer zuverlässig zurückzuhalten, bis der äußere Schließmuskel den Befehl für den Stuhlgang gibt, kann nur mit Unterstützung der Schwellkörper gelingen. Aktion nur dann, wenn sie gebraucht wird. Natürlich sind die Schwellkörper nicht dauern mit Blut gefüllt. Der Darm ist ja auch nicht immer gefüllt. Zwischendurch erschlaffen die Schwellpolster wieder, so dass sich im Normalzustand nur wenig Blut in ihnen befindet. Dann reicht der Schließmechanismus des inneren und äußeren Schließmuskels aus, den geringen Darminhalt drinnen zu lassen. Füllt sich dann die Ampulle, das ist der obere Abschnitt des Enddarms, wieder langsam mit Inhalt, so weitet sie sich stark aus. Auch die Schwellpolster schwellen wieder an, bis sie sich schließlich sogar berühren und wie Zahnräder ineinander greifen. Dadurch dichten sie den Enddarm vollständig ab. Über Dehnungsrezeptoren in der Darmwand der Ampulle wird der Füllungszustand gemessen. Die Dehnungsrezeptoren senden über Nervenfasern Signale an ein im Bereich des Kreuzbeins liegendes "Stuhlentleerungszentrum" weiter. Das Stuhlentleerungszentrum steht wiederum mit dem Großhirn in Verbindung, das bei einer entsprechenden Füllung der Ampulle den Befehl "Stuhldrang" erteilt. Jetzt sollten Sie sich zur Toilette begeben, denn mit dieser Empfindung werden über Nervenfasern aus dem "Stuhlentleerungszentrum" im Kreuzbein Befehle an den inneren Schließmuskel zur Erschlaffung gegeben. Gleichzeitig ziehen sich die in der Darmwand des Enddarms liegenden Längsmuskel zusammen. Der Enddarm verkürzt sich und die Kotsäule schiebt sich langsam nach draußen. Geben Sie dem natürlichen Stuhldrang nach. Das kann aber nur geschehen, wenn wir dem willentlich gesteuerten äußeren Schließmuskel befehlen, ebenfalls zu erschlaffen. So kann der Stuhlgang über eine längere Zeit verhindert werden. Das sollte aber nur im Notfall getan werden. Häufiges Unterdrücken des Stuhldrangs ist eine der wesentlichsten Ursachen für eine chronische Verstopfung. Besser ist es, dem natürlichen Impuls nachzugeben. Aufbau und Funktion des Bauchfells - Peritoneum Der Bauchraum ist die größte Körperhöhle Der Bauchraum oder Peritonealraum ist die größte Körperhöhle des Menschen. Er besitzt folgende "Grenzen": • vorne: Muskulatur der Bauchwand • hinten: Muskulatur des Rückens • oben: Zwerchfell • unten: Beckenbodenmuskulatur 2 m² Bauchfell Die so gebildete Bauchhöhle wird Peritonealraum genannt. Dieser große Hohlraum besitzt auch eine eigene, spezielle Auskleidung: das Bauchfell. Das Bauchfell oder Peritoneum ist eine etwa 2 m² große und sehr glatte Haut. Als Retroperitonealraum wird der Bereich bezeichnet, der hinter (retro) der Bauchhöhle liegt. Nicht alle Bauchorgane sind vollständig von Bauchfell umschlossen Während der Schwangerschaft entwickeln sich die Bauchorgane des Kindes im Retroperitonealraum. Sie wandern dann in den Peritonealraum ein und "umwickeln" sich dabei mit dem Bauchfell. Nicht alle Organe wandern vollständig in den Peritonealraum ein. Deshalb sind diese Organe nur teilweise von Bauchfell umgeben und teilweise nicht. Organe, die nicht von Bauchfell umgeben sind, haben keine Aufhängebänder. Insgesamt ergibt sich folgenden Bild: • Intraperitoneal oder vollständig in der Bauchhöhle liegen z. B. Magen, Leber, Teile des Dünndarms, Blinddarm, Appendix, Teile des Dickdarms, Eierstöcke. Diese Organe sind vollständig von Bauchfell umgeben. • Retroperitoneal oder teilweise in der Bauchhöhle liegen u.a. Bauchspeicheldrüse, Zwölffingerdarm, Teile des Dickdarms, Nieren, Harnblase, Bauchaorta und untere Hohlvene. Sie sind teilweise (vorne) von Bauchfell überzogen. • Extraperitoneal oder vollständig außerhalb der Bauchhöhle liegen z. B. das Rektum (Enddarm) und Uterus und Prostata. Sie haben keinen Bauchfellüberzug. Das Peritoneum viscerale überzieht die Eingeweide Je nach seiner Lage, wird das Bauchfell unterschiedlich bezeichnet: kleidet es die Bauchraumwand aus, wird es Peritoneum parietale (parieteal = wandständig) genannt. Überzieht es die Eingeweide, wie Magen, Leber, Gallenwege, Bauchspeicheldrüse, Darm sowie Gebärmutter und Eierstöcke, nennt es sich Peritoneum viscerale (viscera = Eingeweide). Das Bauchfell besteht aus 2 Gewebeschichten Das Bauchfell besteht zudem aus zwei verschiedenen Gewebeschichten. Zum einen aus der sezernierenden oder "absondernden" Schicht, der Tunica serosa. Sie sondert eine Flüssigkeit (Liquor peritonei) ab, die die Eingeweide und das Bauchfell gleitfähig macht. Zum anderen aus der Tunica subserosa, einer unter der Tunica serosa liegenden Schicht aus Bindegewebe. Das Bauchfell bildet ein elastisches Aufhängeband, das von vielen Gefäßen durchzogen ist Verstärkt durch Bindegewebe bilden die Gewebeschichten ein elastisches Aufhängeband, dass beim Dünndarm als Mesenterium und beim Dickdarm als Mesokolon bezeichnet wird. Das Bauchfell wird von zahlreichen Blut- und Lymphgefäßen und von Nerven durchzogen, die die innerhalb des Bauchfells gelegenen Organe versorgen. Dadurch erhält es seine hohe Sekretions- und Resorptionsfähigkeit. Bau und Funktion der Bauchspeicheldrüse – Pankreas Lage und Aufbau der Bauchspeicheldrüse Der Pankreas ist die wichtigste Verdauungsdrüse Die Bauchspeicheldrüse, auch Pankreas genannt, ist die wichtigste Drüse für die Verdauungsvorgänge. Als exokrine Drüse produziert der Pankreas den Bauchspeichel, der in den Darm abgegeben wird und wichtige Verdauungsenzyme enthält. Als endokrine Drüse gibt sie die Hormone Insulin und Glukagon in das Blut ab. Die Bauchspeicheldrüse liegt "mitten im Getümmel", zwischen Magen und Wirbelsäule. Vorne ist sie von Bauchfell überzogen. Geformt ist die Bauchspeicheldrüse ungefähr wie eine Zunge. Sie ist nur etwa 70 bis 100 Gramm schwer. Die Bauchspeicheldrüse ist knapp 15 bis 20 Zentimeter lang, aber nur bis zu 3 Zentimeter dick. Das dünnere Ende, das auch Schwanz genannt wird, liegt in der inneren Wölbung der Milz. Der Kopf der Bauchspeicheldrüse ist breiter und wie der Buchstabe "C" gekrümmt. Der Kopf schmiegt sich in eine Schlinge des Zwölffingerdarms, das ist der oberste Abschnitt des Dünndarms, der direkt am Magenausgang beginnt. Der Körper erstreckt sich dazwischen ungefähr in der Höhe das zweiten Lendenwirbels. Gleich oberhalb der Bauchspeicheldrüse auf der rechten Körperseite liegt die Leber. Im inneren der Bauchspeicheldrüse befinden sich kleine Drüsenläppchen, die den Bauchspeichel produzieren. Die Drüsenläppchen geben das Sekret in feine Gänge ab, die sich zur Mitte der Bauchspeicheldrüse hin in einen großen Hauptausführungsgang, den Ductus pancreaticus vereinen. Dieser Gang reicht vom Pankreasschwanz bis zum Kopf und mündet zusammen mit dem Ausführungsgang der Gallenblase in den Dünndarm. Die Ausführungsstelle nennt sich Papilla duodeni major. Dieser Aufbau ist bei ungefähr 80 Prozent aller Menschen so. Bei einigen findet man zusätzlich einen Seitenast mit einer eigenen Mündungsstelle. Die Verdauungsenzyme der Bauchspeicheldrüse 1,5 Liter Enzyme Für die Produktion des Bauchspeichels, oder Pankreassekret, wird ungefähr 98 Prozent des Gewebes der Bauchspeicheldrüse benötigt. Immerhin produziert die Drüse fast 1,5 Liter Sekret. Enzyme spalten Nahrung auf Im Saft der Bauchspeicheldrüse sind Enzyme enthalten, die notwendig sind, damit der Mensch Eiweiße, Kohlenhydrate und Fette aus der Nahrung in das Blut aufnehmen kann. Die Nährstoffmoleküle sind in ihrer normalen Form viel zu groß, um in den Blutkreislauf aufgenommen zu werden. Sie müssen erst zerlegt werden. Dabei helfen die Enzyme des Pankreassaftes. Peptidasen spalten Eiweiße Die eiweißspaltenden Enzyme sind die Peptidasen, deren wichtigste Vertreter Trypsin, Chymotrypsin und Carboxypeptidase sind. Damit die Bauchspeicheldrüse sich nicht selbst verdaut, sind in ihrem Saft nur die Vorstufen dieser Enzyme enthalten. Die Vorstufen heißen Trypsinogen und Chymotrypsinogen. Im Dünndarm werden sie zu aktiven Enzymen umgewandelt und spalten die Eiweiße aus der Nahrung in verwertbare Bestandteile auf. Lipasen spalten Fette Die Namen der fettspaltenden Enzyme des Pankreassaftes sind Lipase, Phospholipase und Esterasen. Die Lipase ist das wichtigste fettspaltende Enzym. Es wird in seiner endgültigen Form in der Bauchspeicheldrüse hergestellt, wird aber erst aktiv, wenn es mit dem Saft aus der Gallenblase im Dünndarm in Kontakt kommt. Dort spaltet sie die großen Fettmoleküle in kleinere Moleküle auf, die dann weiterverarbeitet werden können. Die Phospholipase wird wieder, wie die eiweißspaltenden Enzyme, in einer inaktiven Form hergestellt. Amylasen spalten Kohlenhydrate Zur Spaltung der Kohlenhydrate enthält der Saft der Bauchspeicheldrüse die Alpha-Amylase. Die Alpha-Amylase hat die Aufgabe, pflanzliche Stärke bis zum Zweifachzucker abzubauen. Die Enzyme Ribonuklease und Desoxyribonuklease sind für den Abbau von Nukleinsäuren notwendig. Hormone Insulin, Glukagon und Somatostatin 2 Prozent der Pankreaszellen produzieren Hormone Von den gesamten Zellen der Bauchspeicheldrüse sind nur zwei Prozent an der Bildung von Hormonen beteiligt. Diese Zellen bestehen aus kleinen Verbänden, die wie Inseln mitten im Gewebe der Bauchspeicheldrüse verteilt sind. Deshalb werden sie auch nach ihrem Entdecker Langerhans-Inseln oder Inselzellen genannt. Bei MedizInfo®Diabetes finden Sie weitere Informationen zur Wirkung von Insulin Die Langerhans-Inseln haben die Funktion einer endokrinen Drüse. Sie bestehen aus drei verschiedenen Arten von Zellen: • Die A-Zellen produzieren das Hormon Glukagon. Glukagon ist der Gegenspieler des Insulins. Ungefähr 20 Prozent der Inselzellen sind A-Zellen. • Die B-Zellen bilden das Hormon Insulin. Mit einem Anteil von 70 Prozent sind die B-Zellen am häufigsten in den Inselzellen vertreten. • Die D-Zellen bilden das Hormon Somatostatin. Die D-Zellen kommen im gesamten Verdauungstrakt vor. Somatostatin hat die Funktion, die Sekretion von Magensaft und Bauchspeichel zu hemmen.
