Als
Verdauung oder
Digestion bezeichnet man den Aufschluss der
Nahrung im
Verdauungstrakt mit Hilfe von
Verdauungsenzymen. Dabei entstehen durch chemische Spaltung (genauer: Hydrolyse) aus hochmolekularen
Kohlenhydraten,
Fetten und
Eiweißen niedermolekulare Verbindungen (...), die zum Teil in
Energie umgewandelt bzw. ansonsten bei der Produktion von neuer Körpersubstanz eingesetzt werden, indem der lebende Organismus sie nach einem chemischen Umbau in die verschiedensten Zellstrukturen einbaut.
Viele Nährstoffe, die mit der Nahrung aufgenommen werden, sind nicht wasserlöslich. Sie können deshalb nicht aus dem Dünndarm ins Blut und in die
Lymphe aufgenommen werden. Wasserlöslich werden die
Nährstoffe, wenn sie in kleinere Grundbausteine zerlegt werden. [Durch Enzyme kann] die aufgenommene Nahrung in relativ kurzer Zeit verdaut werden.
Verdauung beim Menschen
Beim Menschen findet die Verdauung hauptsächlich im
Mund,
Magen (Gaster),
Zwölffingerdarm (Duodenum) und im restlichen
Dünndarm (Jejunum und Ileum) statt.
Zur Aufnahme von Nährstoffen kommt es jedoch fast nur im Zwölffingerdarm und im Dünndarm.
Aufschluss und Aufnahme der Nahrung
Mund
Durch Kauen im Mund wird die Nahrung mechanisch zerkleinert und mit dem Zusatz von
Speichel gleitfähig gemacht, damit sie anschließend über die
Speiseröhre (Ösophagus) in den Magen befördert werden kann.
Der Speichel wird von drei
Speicheldrüsen produziert:
Der wässrige Speichel enthält das Enzym Ptyalin (...). Dieses spaltet die
Stärke (...) in der Nahrung zu Malzzucker und
Oligosacchariden – deswegen schmeckt Brot nach längerer Verweilzeit im Mund süßlich. (...) Während des Kauvorganges durchmischt die
Zunge den Speisebrei, dieser wird anschließend von ihr gegen den
Gaumen gepresst und der
Schluckreflex ausgelöst. Dabei wird kurzfristig der
Kehldeckel abgesenkt, die
Luftröhre geschlossen, so dass keine Nahrung in sie gelangen kann, die Atmung angehalten und der Zugang zur Nase abgeriegelt.
Nach der Mundhöhle gelangt die Nahrung in die
Speiseröhre. Die Speiseröhre ist ein muskulöser Schlauch, der hinter der Luftröhre liegt und die Nahrung in den Magen transportiert. (...) Die Nahrung wird durch Muskelbewegungen (
Peristaltik), die wellenförmig vom
Rachen zum Magen verlaufen, in wenigen Sekunden in den Magen gepresst. Dies ist ein aktiver Transportvorgang innerhalb des Verdauungssystems. (...)
Magen
Der Speisebrei wird über längere Zeit im
Magen gesammelt, welcher ein Fassungsvermögen von ca. 1,5 bis 2 Liter hat. Zunächst läuft die Stärkeverdauung durch [Enzyme] auch im Magen weiter. Am Eingang befindet sich der Magenmund (
Cardia). Die
Magenschleimhaut, welche die Innenwand des Magens auskleidet, ist stark gefaltet und von zahlreichen Drüsenzellen durchsetzt. (...) Durch die Belegzellen wird
Salzsäure produziert. Diese hat nach einer halben bis einer Stunde den gesamten Mageninhalt durchsäuert. Die Säure (...) tötet mit der Nahrung eingedrungene Krankheitserreger ab und denaturiert Proteine. Die Hauptzellen sondern das inaktive Enzym
Pepsinogen ab, welches durch die Salzsäure zu
Pepsin aktiviert wird. Das Pepsin spaltet Proteine (...) welche später weiter zerlegt werden. (...) Die im Magen herrschende
Peristaltik durchmischt den
Speisebrei (Chymus) und drückt ihn durch den
Pförtner (M. sphincter pylori), falls dieser entspannt ist, in den Zwölffingerdarm (
Duodenum).
Dünndarm
Im Zwölffingerdarm wird die Magensäure (...) neutralisiert und mit
Galle und
Sekret aus der
Bauchspeicheldrüse versetzt.
Die Verdauung, also der Aufschluss von Nahrungsbestandteilen, wird hier abgeschlossen.
Im Falle der
Kohlenhydrate schließt diese direkt an die Verdauung durch den
Speichel im Mundraum an. Durch
Ptyalin wird
Stärke zu
Oligosacchariden und
Maltose. Diese werden durch die Enzyme
Lactase,
Sucrase und
Maltase in ihre einzelnen Bestandteile (
Glucose,
Fructose,
Galaktose und
Mannose) zerlegt (...).
Die ebenfalls vorverdauten Proteine (...) werden durch [Enzyme] zu Aminosäuren zerlegt. [Diese werden] in die Zelle aufgenommen. (...)
Die noch nicht verdauten
Fette (Lipide) liegen als Fetttröpfchen vor. Diese werden zuerst durch
Lecithin und
Gallensäure zu einer
Fettemulsion verkleinert (
...). Dann werden sie durch (...) Enzyme zu
Fettsäuren (...) zerlegt. (...) Diese diffundieren passiv in die Darmschleimhaut, da die
Zellmembranen der Darmschleimhaut (fettliebend) sind. Die Salze der Gallensäure bleiben zurück, 90 % davon werden später im Ileum wieder aufgenommen.
Schließlich wird dem Speisebrei auch etwa 80 % des mit der Nahrung aufgenommenen und vom Körper durch
Sekretion abgegebenen Wassers entzogen. Das sind etwa 9 Liter Wasser, 2 Liter aus der Nahrung und 7 Liter aus den Verdauungssekreten. Das geschieht im Zusammenhang mit der Aufnahme von Salzen aus dem Speisebrei. Diese diffundieren passiv, dem Konzentrationsgefälle folgend, in die Zellzwischenräume. Dort werden sie durch
Na[SUP]+[/SUP]-K[SUP]+[/SUP]-Pumpen in die Zelle aufgenommen. Das Wasser folgt dem durch die Salze erzeugten
osmotischen Druck und diffundiert von dort in den Blutstrom.
Im Dünndarm findet demzufolge die Resorption der Nährstoffbausteine statt. Nachdem die Nährstoffe (Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße) in ihre Einzelbestandteile zerlegt wurden, werden diese über die Dünndarmzotten ins Blut und in die Lymphe resorbiert (übergeleitet). Durch diesen Vorgang wird der größte Teil der energiereichen Stoffe für unseren Organismus bereitgestellt.
Dickdarm
Im
Dickdarm (Intestinum crassum, Colon) werden weitere 19 % des noch im Speisebrei vorhandenen Wassers resorbiert. Stoffe, die weder durch Verdauungsenzyme des Dünndarmes noch durch die im Dickdarm befindlichen
Mikroorganismen fermentiert werden können, werden durch das Rektum unverändert ausgeschieden.
Mastdarm
Im
Mastdarm findet keine Verdauung mehr statt, es wird jedoch dem Stuhl (
Kot, med. Fäzes) Flüssigkeit entzogen, bevor er über den
Anus ausgeschieden wird.
Dauer
Der gesamte Verdauungsvorgang dauert je nach Art der aufgenommenen Nahrung unterschiedlich lang. Während des Schlafs wird die Verdauung besonders durch das Hormonsystem
Somatotropin unterstützt, was zu einer schnelleren Aufnahme an Nährstoffen führt.
