Eine Reise durch den Magen-Darm-Trakt

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Wie kommt dein Körper an alle Nährstoffe, die er braucht?

Die Kapsel ist durch deinen Mund und die Speiseröhre in deinen Magen gelangt. So weit ist unsere Reise bisher gegangen. Dieser Abschnitt wird dir zeigen, was mit dem Essen in deinem Darm passiert.

Vertiefung

Wusstest du schon?
Dein Dünndarm ist etwa 5-6 m lang. Der Dickdarm ist etwa 1,5 m lang. Wenn dein Darm kürzer wäre, würde das Essen für seinen Weg nicht so lange brauchen, und dein Körper hätte weniger Zeit, die Nährstoffe zu absorbieren.

Der Dünndarm

Der Dünndarm ist etwa 5-6 m lang. Seine genaue Länge kann nicht bestimmt werden, da er im Ruhezustand länger ist und bei Verdauungsvorgängen kürzer wird. Im Dünndarm findet die Verdauung des Essens statt, und die Nährstoffmoleküle aus den Lebensmitteln werden vom Körper absorbiert. Menschen haben mehr Dünndarm, als sie für die Absorption eigentlich brauchen, und ein Stück des Dünndarms dient als Reserve. Allerdings werden von Menschen, die nach einem operativen Eingriff einen kürzeren Dünndarm haben, weniger Nährstoffe absorbiert. Menschen mit einem kurzen Dünndarm können sogar unterernährt sein.

Der erste Abschnitt des Dünndarms ist der Zwölffingerdarm (Duodenum). Hier wird die Verdauung des Essens erst so richtig in Gang gesetzt. Die Verdauung im Dünndarm fängt mit der Absonderung von Verdauungssäften an. Diese Verdauungssäfte enthalten eine große Menge an Enzymen, die die großen, komplexen Moleküle der Nahrung zerlegen.

Aufgabe

Wickle ein Seil auf
Der Darm ist aufgewickelt - so, wie ein Seil platzsparend aufgewickelt werden kann, um in einen kompakten Raum passen zu können. Finde ein dickes (etwa 1-2 Finger breites) Seil, das etwa 7,5 m lang ist. Probiere aus, wie dicht du es aufwickeln musst, damit es so wenig Platz wie möglich wegnimmt. Welche Eigenschaften des Seils müsste man verändern, damit es noch weniger Platz einnimmt?

Verdauungssäfte

Während deine Kapsel an einer großen Öffnung des Zwölffingerdarms entlangschwimmt, siehst du, wie ein Strahl klarer Flüssigkeit aus der Öffnung spritzt. Dann verschmiert ein Spritzer grüne Gallenflüssigkeit deine Frontscheibe. Dein Säuremesser verzeichnet einen geringeren Säuregehalt als vorher und bewegt sich in Richtung ‚Neutral’.

Die Bauchspeicheldrüse (Pankreas) und die Gallenblase sind mit dem Zwölffingerdarm verbunden. Der erste Spritzer klarer Flüssigkeit kam aus der Bauchspeicheldrüse, die eine Verdauungsflüssigkeit absondert, die Enzyme enthält. Diese Substanz verdaut Fette, Kohlenhydrate und Eiweiße und zerlegt sie in kleinere Moleküle. Die grüne Gallenflüssigkeit kommt aus der Gallenblase. Gallenflüssigkeit wird in der Leber produziert und in der Gallenblase gespeichert.

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Gallenflüssigkeit hilft bei der Fettverdauung. Wenn der Speisebrei fetthaltig ist, sondert die Gallenblasse Gallenflüssigkeit ab, indem sie sich zusammendrückt. Der fetthaltige Speisebrei, der sich durch den Pylorus in den Dünndarm quetscht, wird von dieser Gallenflüssigkeit bespritzt. Das Herausspritzen von Gallenflüssigkeit wird von Hormonen und Nervensignalen gesteuert und zeitlich genau abgestimmt. Dieses genaue Timing bewirkt, dass Gallenflüssigkeit auf das Fett gespritzt wird, sobald es in den Dünndarm kommt.

Gallenflüssigkeit hat eine ähnliche Wirkung auf Fett wie Spülmittel. Gallenflüssigkeit emulgiert Fett, ebenso wie Spülmittel das tut. Was heißt emulgieren? Wenn ein Fettauge emulgiert, dann wird es in winzig kleine Tröpfchen aufgespalten. Wie macht die Gallenflüssigkeit das und warum ist das wichtig?

Ein Ende des Gallensaftmoleküls kann sich mit Wasser verbinden. Das andere Ende des Moleküls kann sich mit Fett verbinden. Wenn Gallensaft mit Fett gemischt wird, dann verbinden sich die Gallensaftmoleküle mit dem einen Ende, dem "Fett-Ende". Das andere, das "Wasser-Ende", ragt zur anderen Seite hin. Die Enden, die sich mit Wasser verbinden, stoßen Fett ab. Dies verhindert, dass die kleinen Fetttröpfchen sich zu größeren Tropfen oder Fettaugen verbinden. Denk an ein Salatdressing, das aus Öl und Essig besteht. Der Essig ist eine wässrige Lösung, die vom Öl getrennt bleibt, bis du umrührst. Wenn du Öl und Essig vermischst, dann brechen die großen Fettaugen in immer kleinere Tröpfchen auf. Irgendwann vermischen sich Öl und Essig komplett miteinander. Was passiert aber, wenn du aufhörst zu mischen? Das Öl verbindet sich wieder zu immer größer werdenden Tropfen, bis es an der Oberfläche schwimmt und man wieder zwei klar voneinander getrennte Flüssigkeiten (Phasen) hat, eine Ölphase und eine Essigphase. Wenn du Gallenflüssigkeit zu dem Dressing gäbst (bäh!), würden Öl und Essig auch nach dem Rühren immer noch vermischt bleiben. Wenn du die Mischung durch ein Vergrößerungsglas betrachtest, dann kannst du Tausende von kleinen Öltröpfchen im Essig sehen. Solch eine Flüssigkeit nennt man Emulsion. Fette zu emulgieren, sie also in winzige Tröpfchen aufzubrechen, ist sehr wichtig für den Verdauungsakt. Durch die Bildung vieler kleiner Tröpfchen wird die Fläche der Fette vergrößert. Dadurch kommt das Enzym Lipase, welches Fett spaltet, an mehr Fettmoleküle heran und kann effektiver arbeiten.

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Refexion

Überprüfe dich selbst!
Was sind Gallensteine?

Säfte aus der Bauchspeicheldrüse (Pankreas)

Die Verdauungssäfte aus der Bauchspeicheldrüse enthalten eine Menge mächtiger Enzyme, die verschiedene Arten von Molekülen aus der gegessenen Nahrung abbauen bzw. herunterbrechen. Warum verdauen diese Enzyme die Bauchspeicheldrüse selbst nicht? Immerhin ist deine Bauchspeicheldrüse ein Organ wie jedes andere, sie besteht aus denselben Molekülen, wie sie in Eiweißen, Fetten und Kohlenhydraten der gegessenen Nahrung zu finden sind. Der Trick hierbei ist, dass die Bauchspeicheldrüse die Enzyme in einer inaktiven Form produziert. Jedes Enzym ist ein Protein (Eiweiß), aber wenn es von den Bauchspeicheldrüsenzellen abgesondert wird, hat es eine zusätzliche Aminosäurensequenz, sodass die Funktion des Enzyms blockiert wird.

Wenn das inaktive Enzym den Dünndarm erreicht, trifft es auf ein Enzym, das von der Dünndarmwand produziert wird. Dieses Enzym nimmt den "Aminosäuren-Maulkorb" vom Bauchspeicheldrüsenenzym ab und lässt es auf die zu verdauenden Stoffe im Dünndarm los. Die Wand des Dünndarms ist mit Schleim besetzt, sodass sie vor den aktiven Enzymen geschützt ist und nicht selbst verdaut wird.

Anmerkung

Was meinst du?
Jetzt weißt du über die verschiedenen Arten und Weisen der Nahrungsverdauung Bescheid. Denke einmal darüber nach, welche Arten von Lebensmitteln du zuerst verdaust und welche Arten du zuletzt verdaust. Warum, meinst du, ist es nicht so gut, fettreiche Lebensmittel zu essen, bevor du sportlich aktiv bist?

Die Neutralisation der Magensäure

Die Verdauungssäfte der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) enthalten mehr als nur Enzyme. Sie enthalten auch eine Menge Bikarbonat. Du kannst Bikarbonat im Supermarkt in Form von Backpulver kaufen. Es ist aber auch in Medikamenten enthalten, die man gegen Sodbrennen oder einen sauren Magen nimmt. Bikarbonat kann Säure neutralisieren.

Was passiert, wenn man Säure neutralisiert? Bei einer Neutralisierung von Säure wird die saure, brennende Komponente der Säure entfernt, sodass sie mehr wie Wasser wird. Verdauungssäfte der Bauchspeicheldrüse neutralisieren im Darm den Säuregehalt des Speisebreis, der aus dem Magen kommt. Die Enzyme aus der Bauchspeicheldrüse brauchen ein neutrales, wässriges Milieu, um arbeiten zu können und die Nahrungsmoleküle im Darm zu verdauen.

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Die Bewegung des Dünndarms

Kehren wir nun wieder zu deiner Reise zurück. Du bemerkst, wie sich deine Kapsel im Zwölffingerdarm hin- und herbewegt. Erst bewegst du dich abwärts, dann aufwärts. Du denkst "Wie komisch." Du bemerkst, wie du dich an einem Punkt an der Darmwand vorbei bewegst, aber dich dann wieder in entgegengesetzter Richtung an ihm vorbei bewegst, so wie es auf Abbildung 3.32 gezeigt wird.

Du bewegst dich mehrmals an diesem Punkt vorbei, während der Speisebrei hin- und herschwappt. Du registrierst den Druck auf deinem Messgerät, während der Zwölffingerdarm sich zusammendrückt. Dieses Hin- und Herschwappen bewirkt, dass sich der Nahrungsbrei durch den Darm bewegt und sich dabei mit den Verdauungssäften gut vermischt. Diese Bewegung hilft auch dabei, dass Nahrungsmoleküle durch die Darmwand in dein Blut absorbiert werden können. Diese Absorption wird ermöglicht, da die Nahrungsmittel mit der Darmwand in Kontakt gebracht werden. Die Zellen in der Darmwand haben Transporter, die bestimmte Nahrungsmoleküle durch die Zellmembran hindurch transportieren können. Andere Nahrungsmoleküle werden direkt durch die Darmwand absorbiert.

Aufgabe

Übung 3-4: Eine Reise durch den Darm (Peristaltik)
Einführung
Denke darüber nach, wie es sich anfühlt, wenn du eine Magenverstimmung oder Magen-Darm-Probleme hast. In dieser Übung wirst du untersuchen, wie Materialien sich durch den Darm bewegen, woran es liegen kann, wenn sich diese Prozesse ändern, und wie diese Faktoren dein allgemeines Wohlbefinden beeinflussen können.

Materialien

  • Schlauch (etwa 5 cm Durchmesser)
  • Speisebrei-Imitat (z.B. Haferbrei/gekochter Reis)
  • Färbemittel
  • Auswahl an Lebensmitteln (Weintrauben/Salat)
  • Eimer Wasser und Papiertücher
  • Flasche Wasser
  • Löffel
  • Handschuhe
  • Trichter mit einer großen Öffnung
  • Tätigkeitsbericht


Durchführung
Schritt 1: Befolge die vom Lehrer gegebenen Anweisungen über die Durchführung dieser Übung an deiner Laborstation.

Schritt 2: Fülle etwas von dem Speisebrei-Imitat in den Schlauch.

Schritt 3: Denke darüber nach, wie du deine Hände benutzen kannst, um den Speisebrei im Schlauch hin- und herzubewegen und durchzumischen (siehe Abbildung unten). Betrachte deine Hände als Muskeln, die sich nur zusammendrücken und sich nicht vom Fleck bewegen können! Experimentiere so lange, bis du die effektivste Methode gefunden hast, den Speisebrei zu mischen und hin- und herzubewegen. Zeichne deine Beobachtungen auf.

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Schritt 4: Gib ein wenig Färbemittel am Anfang des Schlauches auf den Speisebrei. Bewege und mische nun den Speisebrei - wie oben geprobt - und beobachte, was passiert.

Schritt 5: Nun füge ein Stück deiner Lebensmittelauswahl zum Speisebrei hinzu und beobachte, was damit passiert, wenn es sich durch den Schlauch bewegt. Fasse deine Beobachtungen von Schritt 4 und 5 zusammen und vervollständige den Tätigkeitsbericht.

Schritt 6: Wenn du fertig bist, folge den Anweisungen deines Lehrers, wie man die Labormaterialien und den Arbeitsplatz säubert.

Die Innenwand des Dünndarms

Warum sieht die Innenwand des Dünndarms so uneben aus? Lass uns nun den Dünndarm näher betrachten. Während sich deine Kapsel durch den Dünndarm bewegt, siehst du, dass die Innenwand eine unebene Landschaft aus Tälern und Bergen ist. Zwischen den Tälern und Bergen befinden sich Falten, deren Oberfläche flauschig ausschaut. Die Darmwand sieht so aus wie ein Flauschteppich, der ein bisschen zusammengefaltet ist.

All diese Falten und fingerförmigen Ausbuchtungen dienen dazu, die Oberfläche der Darmwand zu vergrößern. Durch diese größere Oberfläche wird es ermöglicht, dass die verdauten Nahrungsmoleküle durch die Darmwand absorbiert werden, damit der Körper genug Nährstoffe und Energie zur Verfügung hat.

Nachdem du deinen Bordcomputer mit ein paar groben gemessenen Daten gefüttert hast, berechnest du die Gesamtfläche des Darms. Das Messergebnis schwankt und gibt eine Gesamtfläche von der Größe eines Tennisplatzes bis zu der Größe eines Fußballplatzes an. Aber du weißt: Die Fläche, über die die verdauten Nahrungsmoleküle im Dünndarm absorbiert werden, ist riesengroß!

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Diffusion und Osmose

Wie werden Nährstoffe aus der von dir gegessenen Nahrung vom Verdauungstrakt in die Blutbahn und von dort aus in deine Zellen absorbiert? Hast du jemals beobachtet, wie eine Menschenmenge einen öffentlichen Raum betritt? Denk beispielsweise an die große Pause in der Schule. Zuerst stauen sich die Schüler in den Gängen oder an den Ausgängen. Dann, sobald sie das Schulgebäude verlassen haben, verteilen sich die Schülermassen und jeder findet seinen eigenen Platz auf dem Schulhof. Was zuerst als Menschenmenge angefangen hat, ist nun gleichmäßig verteilt. Dasselbe passiert in deinem Körper mit Gasen und Nährstoffen aus dem Essen. Nehmen wir an, eine Membran trennt einen Raum mit einer höheren Konzentration an Sauerstoff, Kohlendioxid, Glukose oder Aminosäuren von einem Raum mit einer niedrigeren Konzentration ab. Die Moleküle versuchen, von dem Bereich (oder Milieu) höherer Konzentration zu einem Bereich niedrigerer Konzentration zu kommen, wenn sie die Membran passieren können.

Diesen natürlichen Prozess, bei dem sich die Moleküle von einem Milieu höherer Konzentration zu einem Milieu niedrigerer Konzentration bewegen, nennt man Diffusion. Durch Diffusion bewegen sich die Nährstoffe und Gase (Sauerstoff und Kohlendioxid) in deinem Körper. Diffusion bedeutet, dass die Moleküle oder Gase sich eigenständig von einem Bereich deines Körpers, in dem eine höhere Konzentration dieser Moleküle herrscht, in einen Bereich mit niedrigerer Konzentration bewegen. Diese Bewegung wird solange anhalten, bis ein Konzentrationsausgleich zwischen diesen beiden Bereichen geschaffen wird (wenn also beide Bereiche dieselbe Konzentration an Molekülen und Gasen haben).

Osmose ist eine spezielle Form der Diffusion. Bei der Osmose strömt Wasser durch eine Membran. Wenn wässrige Lösungen von einer Membran getrennt werden, die nur Wassermoleküle und keine anderen Moleküle hindurchlässt, wird das Wasser von dem Bereich mit einem höheren Wasseranteil zu einem Bereich mit niedrigerem Wasseranteil strömen, bis beide Lösungen denselben Wasseranteil haben. Mit anderen Worten: Das Wasser bewegt sich von einem Bereich höherer Konzentration zu einem Bereich niedrigerer Konzentration.

Refexion

Überprüfe dich selbst!
Warum füllt kein Arzt dein Blut mit reinem Wasser an?

Der Dickdarm

Nach einigen Stunden Verdauung erreicht das Essen das Ende des Dünndarms und muss durch eine weitere Schließmuskulatur (erinnerst du dich an die sich zusammenziehenden Muskelringe?) hindurch. Da der Teil des Verdauungstrakts, in dem du dich jetzt befindest, breiter ist als der Dünndarm, weißt du, dass du nun im Dickdarm bist.

Die Schließmuskulatur zwischen Dünn- und Dickdarm verhindert, dass der Speisebrei wieder stromaufwärts, zurück in den Dünndarm, schwimmt. Im Dickdarm schwappst du nicht mehr hin und her. Du kannst beobachten, wie der Speisebrei dickflüssiger geworden ist. Unverdaute Teile von Salatfasern (Ballaststoffen) sind das Einzige, was von dem Sandwich übrig geblieben ist. Deine Kapsel bewegt sich langsam vorwärts und rückwärts.

Der Wurmfortsatz

Im Dickdarm siehst du zwei mögliche Richtungen, in die du dich bewegen kannst. Wenn du hochschaust, siehst du, wie der große Schlauch des Dickdarms weitergeht. Der Speisebrei bewegt sich langsam in diese Richtung. Unter dir gibt es allerdings auch einen schmalen Gang, der in eine Sackgasse mündet. Deine Kapsel kann sich dort nicht hindurchzwängen. Dies ist dein Blinddarm mit dem dünnen, wurmähnlichen Anhang, dem Wurmfortsatz. Gibt es in deinem Bekanntenkreis jemanden, der schon mal eine Appendizitis (Blinddarmentzündung) hatte?

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Die ersten Symptome einer Appendizitis sind starke Bauchschmerzen. Umgangssprachlich wird die Appendizitis auch Blinddarmentzündung genannt, was aber eine missverständliche Bezeichnung ist, da es sich um eine Infektion des Wurmfortsatzes, nicht des Blinddarms handelt. Im Wurmfortsatz gibt es häufig Infektionen, da er so eng ist und in einer Sackgasse endet, wo kleine, unverdauliche Essensreste leicht stecken bleiben können. Dies kann zu Reizungen führen und es Bakterien erleichtern, sich einzunisten und zu vermehren. Wenn es zu einer bakteriellen Infektion kommt, kann diese schnell schlimmer werden und sich ausbreiten, was in einem Durchbruch der Blinddarmwand enden kann. Wenn das passiert, kann die Infektion sich leicht in deiner Bauchhöhle ausbreiten. Deshalb ist es wichtig, dass man zum Arzt geht, wenn man starke Bauchschmerzen hat. Wenn der Arzt eine Blinddarmentzündung diagnostiziert, dann muss der Wurmfortsatz operativ entfernt werden.

Welche Aufgaben können Blinddarm und Wurmfortsatz haben?

Bei einigen Pflanzenfressern wie Hasen sind Blinddarm und Wurmfortsatz sehr groß ausgebildet. Die Enzyme des Dünndarms dieser Tiere können einige pflanzliche Stoffe nicht gut verdauen. Wenn diese teilweise verdauten Stoffe in den Blinddarm kommen, helfen Bakterien bei der Verdauung und zersetzen die Stoffe. Diese Bakterien können sogar wichtige Nährstoffe wie Vitamine produzieren, die nicht in den schwer verdaulichen Pflanzenteilen enthalten waren. Nun ist die Frage: "Wie kann der Hase von diesen im Blinddarm produzierten Vitaminen profitieren?" Rufe dir in Erinnerung, dass die meiste Absorption von Nährstoffen im Dünndarm und nicht im Dickdarm passiert. Die Antwort auf die Frage ist: Recycling. Aus der vitaminreichen Substanz, die im Blinddarm des Hasen gebildet wird, produziert der Hase eine spezielle Form von Kot. Der Hase frisst diesen Kot, um an die von den Bakterien produzierten Vitamine heranzukommen. Der Kot wird also recycelt bzw. wiederverwertet. Dieses interessante Verhalten wird Koprophagie genannt. Das griechische Wort phagos bedeutet essen. Du kannst dir sicher vorstellen was Kopro- bedeutet.

Aber du? Kannst du ohne Blinddarm und Wurmfortsatz zurechtkommen? Lange Zeit dachte man, dass der Blinddarm seine wichtige Aufgabe im Lauf der Entwicklung des Menschen verloren hätte und deswegen immer mehr verkümmerte. Aber neue Forschungen[1] zeigen, dass er ein Unterschlupf für bestimmte Keime im Darm ist. So wird bei einer Darminfektion die Darmflora geschützt und kann erhalten bleiben. Das ist vor allem in Ländern mit schlechten hygienischen Bedingungen wichtig, wenn es also zum Beispiel kein sauberes Wasser gibt und es häufig zu Darminfektionen kommt.

Die Funktion des Dickdarms

Dein Körper absorbiert Wasser und einige Salze im Dickdarm. Der Speisebrei kann einige Tage im Dickdarm bleiben. Im Dickdarm leben Bakterien, die Enzyme produzieren. Diese Enzyme verdauen das, was noch von der Nahrung übrig geblieben ist. Die Bakterien produzieren ebenfalls Gase, die Methan enthalten. Ärzte nennen diese Gasproduktion Winde oder Blähungen. Du hast wahrscheinlich schon mal gehört, dass Bohnen eine Menge Gase produzieren. Warum? Nun, Bohnen enthalten einige komplexe Kohlenhydrate, die von deinen Pankreas-Enzymen nicht verdaut werden können. Aber die Bakterien deines Dickdarms können diese Kohlenhydrate verdauen und für die Energiegewinnung verwenden. Wenn die Bakterien des Dickdarms diese Kohlenhydrate verarbeiten, produzieren sie Gase wie CO2, Methan und Schwefelwasserstoff (das Gas, das nach verfaulten Eiern riecht).

Die Dickdarmwand absorbiert Wasser aus dem Speisebrei. Nachdem er einige Zeit im Dickdarm geblieben ist, ist das, was vom Speisebrei übrig bleibt, fest. Wenn dein Druckmessgerät als Nächstes einen höheren Druck anzeigt, tritt deine Kapsel in den letzten Teil des Dickdarms ein, den Enddarm. Der Enddarm besteht aus dem Mastdarm (Rectum) und dem Analkanal, der im Anus mündet.

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Der Sigmadarm (Sigmaschlinge) und Mastdarm (Rektum)

Sigmoid bedeutet S-förmig. Deine Kapsel bewegt sich durch einige Windungen, bevor sie zum Stillstand kommt. Deine Kapsel ist in eine Substanz eingebettet, die aussieht wie halbfester Schlamm. Ärzte nennen diese Masse Fäkalien oder Stuhl. Stunden vergehen und nichts passiert. Du schaust zum x-ten Male auf deine Uhr und siehst, dass es früh am Morgen ist. Plötzlich erhöht sich der Druck und der Defäkationsreflex beginnt. Deine Kapsel mit den Fäkalien bewegt sich über den Mastdarm (Rektum) und Analkanal zum Anus und wird ausgeschieden. Der Anus besteht aus mehreren Ringen von Schließmuskulatur, die so lange fest geschlossen sind, bis Stuhlgang stattfindet. Deine Reise endet, wo sie angefangen hat: Außerhalb des Körpers. Allerdings war deine Kapsel nie wirklich im Körper, denn nur die Nahrungsmoleküle werden wirklich absorbiert und kommen durch die Wände des Verdauungstraktes in das Blut und in die Zellen des Körpers.

Stuhl/ Fäkalien

Viele Menschen wissen nicht, wie oft ein gesunder Körper Stuhlgang haben sollte. Manche Menschen haben nach jeder Mahlzeit Stuhlgang, andere etwas seltener oder sogar nur alle zwei oder drei Tage - das alles ist normal. Die Ballaststoffe (Fasern) in deinem Essen helfen dir bei der Darmentleerung. Kühe fressen Gras, also eine Menge Ballaststoffe, und haben eine häufige Darmentleerung mit umfangreichem, weichem Kot. Der Kot von jemandem, der viele Fertiggerichte mit wenigen Ballaststoffen isst, kann hart sein, was schmerzhaft bei der Darmentleerung ist. Als Folge kann die Person eine Verstopfung bekommen. Wasser und Ballaststoffe halten den Stuhl normal – also weder zu flüssig noch zu fest. Wenn du unter Verstopfungen leidest, solltest du mehr Ballaststoffe essen und Wasser trinken. Getreide, Haferkleie, Obst und Gemüse enthalten viele Ballaststoffe. Du solltest keine Abführmittel nehmen - es sei denn, dein Arzt rät dir dazu. Abführmittel sind Medikamente, die zu permanentem Durchfall führen können, bei dem der Dickdarm schlechter arbeiten kann. Durchfall entsteht, wenn zu viel Flüssigkeit vom Dünndarm in den Dickdarm kommt, wodurch auch der Kot flüssig bleibt. Denk daran, dass du viel Wasser trinken solltest, wenn du Durchfall hast, um den Wasserverlust auszugleichen.

Die Leber

Nun musst du noch sehen, wo all die absorbierten Nahrungsmoleküle hin kommen, bevor sie die Zellen deines Körpers erreichen. Dein Blut transportiert die absorbierten Nährstoffe von deinem Verdauungstrakt zu deiner Leber. Deine Leber ist wie eine Lagerhalle für Nährstoffe, eine Chemiefabrik und eine Kläranlage zugleich.

Vertiefung

Wusstest du schon?
Menschen, die ihren Körper misshandeln, indem sie viel Alkohol trinken oder Drogen nehmen, können ihre Leber vergiften. Alkohol zerstört Leberzellen und verändert das weiche, gummiartige Lebergewebe, so dass es hart und lederartig wird. Diese Veränderung nennt man Leberzirrhose. Alkoholiker sterben manchmal an Verblutung, da ihre Leber nicht genug Blutgerinnungsproteine herstellen kann. Alkoholiker haben auch Probleme, die Abfallstoffe loszuwerden, die sich in ihrem Blut anstauen, da die Leberfunktion gestört ist. Einer dieser angestauten Abfallstoffe, das Bilirubin, bewirkt, dass die Haut gelblich wird. Diese Gelbfärbung der Haut nennt man Gelbsucht.



Deine Leber befindet sich an der rechten Oberseite deines Bauches, unter dem Zwerchfell und hinter dem Brustkorb. Deine Leber ist sehr komplex und erledigt Hunderte von verschiedenen chemischen Arbeiten für dich, damit es dir gut geht und dein Körper gut funktioniert. Das Blut transportiert die Nahrungsmoleküle des verdauten Essens von deinem Verdauungstrakt zur Leber. Dann speichert deine Leber die Glukosemoleküle aus deinem Essen und gibt sie ans Blut zurück, wenn sie gebraucht werden. Deine Leber speichert ebenfalls einige Fette. Noch wichtiger: Sie bepackt Fette mit Eiweißen und schickt sie zurück ins Blut. Diese Fettpäckchen werden zu den Muskeln weiter geschickt, wo sie als Energielieferant gebraucht werden, oder sie wandern zum Fettgewebe, wo sie im Falle eines Fettüberschusses gespeichert werden. Deine Leber stellt Gallenflüssigkeit her und speichert sie in deiner Gallenblase, bis du fette Lebensmittel isst, die dann zur Verdauung mit der Gallenflüssigkeit bespritzt werden. Deine Leber stellt neben anderen Blutproteinen auch ein Protein (Eiweiß) her, das Blut gerinnen lässt. Deine Leber nimmt fremde Chemikalien - wie Drogen oder Alkohol - oder andere Abfallprodukte aus deinem Blut auf, damit sie deinem Körper nicht schaden können, sondern ausgeschieden werden. Allerdings kann eine hohe Konzentration dieser Abfallstoffe, die bei exzessivem Alkohol- und Drogenkonsum entsteht, die Leber so belasten, dass sie unwiederbringlich beschädigt wird. Einige dieser Abfallmoleküle werden zusammen mit der Gallenflüssigkeit in den Zwölffingerdarm transportiert. Von dort aus können sie den Körper über die Fäkalien wieder verlassen. Andere Moleküle, die von der Leber modifiziert wurden, werden über das Blut in die Nieren geschickt und können den Körper von dort aus im Urin verlassen.

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Aufgabe

Fertige eine Zeichnung an, in der du die Schritte des Verdauungsvorgangs als Schritte in einer Autorecycling-Fabrik aufmalst.

  1. Arbeiter, die alte Autos auseinander nehmen.
  2. Schrottsammler, die alte Autoteile aufsammeln.
  3. Teile, die sortiert werden und in einer Lagerhalle gelagert werden.

Alles auf einen Blick

Du hast alle Teile des Verdauungstraktes untersuchen können. Nun lass uns zu unserem Vergleich, den Magen-Darm-Trakt als ein Fließband zu sehen, zurückkehren, um zu betrachten, was mit den von dir gegessenen Nahrungsmitteln passiert. Angenommen, du isst nur einen Bissen eines Salats mit Hähnchenbrust und Sellerie. Das Hähnchen und der Sellerie sind wie alte Autos, die recycelt werden sollen. Dein Verdauungsapparat nimmt die Lebensmittel wie auf einem Fließband auseinander.

  1. Du zerkleinerst das Hähnchen und den Sellerie durch das Kauen.
  2. Die Verdauungsenzyme zerlegen die komplexen Moleküle in dem zerkauten Essen.
  3. Der Darm absorbiert die Moleküle aus dem Essen. Diese Moleküle sind Aminosäuren, Fette und Zucker – die Bausteine deiner Ernährung. Es sind dieselben Moleküle, die deine Zellen benutzen, um an Energie zu kommen und neue, komplexe Moleküle zu bauen (z.B. Proteine), die dann zu einem Teil von dir werden.
  4. Dein Blut transportiert die Molekülbausteine aus deinem Darm zu deinen Körperzellen. Die Leber nimmt eine Menge Moleküle auf. In der Leber können die Moleküle sortiert werden, sodass deine Leber als Lagerhalle dient. Wenn deine Zellen diese in der Leber gespeicherten Moleküle brauchen, entlässt die Leber die Moleküle ins Blut, von wo aus sie zu den Zellen transportiert werden.
  5. Deine Zellen nehmen die Moleküle aus dem Blut auf. Die Gene in den Zellkernen deiner Zellen bestimmen, wie die Zelle die Bausteine benutzt und was für Produkte daraus gebaut werden sollen.
  6. Während die Moleküle, die von der Zelle gebraucht werden, ihrer Funktion nachkommen und die benötigte Arbeit erledigen, werden Abfallprodukte der Verdauung aus dem Körper entfernt.



Aufgabe

Fragen zur Überprüfung

  1. Was ist Peristaltik und wie hilft sie dir dabei, das Essen in deinem Dünndarm zu verdauen?
  2. Welche Rolle spielt der Dünndarm in der Verdauung?
  3. Welcher Verdauungsvorgang ist betroffen, wenn eine Person ihre Gallenblase operativ entfernen lassen muss?
  4. Was ist Gallenflüssigkeit? Welche Rolle spielt sie in der Verdauung?
  5. Warum verdauen die Verdauungsenzyme des Pankreas nicht den Pankreas selbst?
  6. Was ist Osmose?
  7. Warum ist die Leber ein wichtiges Organ? Erkläre mindestens fünf wichtige Funktionen der Leber.

Einzelnachweise

  1. Smith, H. F., Fisher, R. E., Everett, M. L., Thomas A. D., Randal Bollinger, Parker, R. (2009): Comparative anatomy and phylogenetic distribution of the mammalian cecal appendix; in: Journal of Evolutionary Biology Volume 22, Issue 10, pages 1984–1999, October 2009