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Verdauungssystem

               

Das Verdauungssystem dient der mechanischen Zerkleinerung und der enzymatischen Aufspaltung (Verdauung) von Nahrung. Nährstoffe, Wasser und Salze werden durch die Darmwand aufgenommen und weiter zu anderen Geweben transportiert, während unverwertbare Bestandteile ausgeschieden werden.

Für diese Aufgaben besitzt der menschliche Körper mehrere aufeinander folgende Hohlorgane aus glatter Muskulatur, den Verdauungskanal. Er beginnt mit der Mundhöhle und zieht als durchgehendes Rohr bis zum After.

                    

Aufbau

Außer dem Magen-Darm-Trakt (Gastrointestinaltrakt) gehören zum Verdauungssystem auch die daran angeschlossenen Drüsen (Speicheldrüsen, Leber und Bauchspeicheldrüse). Gemeinsam bilden sie eine funktionelle Einheit, z.B. dient die Gallenblase als Speicher für das von der Leber produzierte Verdauungssekret.

Dünndarm - ventral

Die Organe des Verdauungstraktes übernehmen noch weitere wichtige Aufgaben. Der Darm z.B. erfüllt eine immunologische Funktion, da in seiner Schleimhaut zahlreiche Zellen des Immunsystems liegen. Darüber hinaus wird durch die Ausscheidung von Giftstoffen und Abfallprodukten ein wichtiger Beitrag zur Homöostase geleistet.

Videoempfehlung: Organe des Verdauungstrakts (en)
Anatomie und Funktion der wichtigsten Organe des Verdauungstrakts.

Mundhöhle und Zähne

Die Mundhöhle (Cavum oris) stellt den Beginn des Verdauungssystems dar, hier wird die Nahrung aufgenommen und zerkleinert. Mit Hilfe von Wangen, Lippen, Zunge und Zähnen wird sie in einen halbflüssigen Speisebrei umgewandelt. Am Ende der Mundhöhle schließt sich der Rachen an.

Mundhöhle

Die Mundhöhle beherbergt den Kauapparat aus Zunge und Zähnen und gliedert sich in drei Teile:

  • Vorhof (Vestibulum oris)
  • Haupthöhle (Cavitas oris propria)
  • Fauces (Gaumenbögen und -segel)

Cavitas oris propria (Mundhöhle) - ventral

Über die Zunge gelangt der zerkleinerte Speisebrei in den mittleren Abschnitt des Rachens (Oropharynx) und wird dann durch den teils reflektorischen Schluckakt weiter nach kaudal befördert. Der untere Teil des Rachens (Hypopharynx) mündet in der Speiseröhre.

Zähne

Ein erwachsener Mensch hat insgesamt 32 unterschiedlich geformte Zähne (Dentes) in seinem Gebiss:

  • 8 Schneidezähne  (Dentes incisivi) zum Abbeißen,
  • 4 Eckzähne (Dentes caninus),
  • 8 vordere Backenzähne (Dentes premolares),
  • 12 hintere Backenzähne (Dentes molares) zum Mahlen.

Ein Milchgebiss enthält dagegen nur 20 Zähne.

Videoempfehlung: Übersicht über die Zähne
Übersicht über alle Zähne von Ober- und Unterkiefer.

Jeder Zahn besteht aus Zahnkrone, -hals und -wurzel. Sein Hauptanteil besteht aus Dentin, einer Mischung von Mineralien und Kollagenfasern. Überzogen ist dieser von Zahnschmelz, der härtesten Substanz des menschlichen Körpers.

Im Wurzelkanal befindet sich schließlich das Zement. Durch das bewegliche Kiefergelenk kann feste Nahrung mithilfe der Zähne effektiv zerkleinert werden.

Videoempfehlung: Anatomie des Zahns
Struktur des Zahns im Querschnitt.

Zunge

Die Zunge (Lingua) besteht hauptsächlich aus der inneren und äußeren Zungenmuskulatur, welche von spezialisierter Schleimhaut bedeckt ist. Sie ist wichtig für die Sprachbildung, die Nahrungsaufnahme und dient als sensorisches Organ der Wahrnehmung von Geschmack und mechanischen Reizen.

Man unterscheidet Zungengrund (Radix linguae), Zungenkörper (Corpus linguae) und Zungenspitze (Apex linguae) voneinander. Die freie Oberfläche des Zungenkörpers nennt man Zungenrücken (Dorsum linguae). Dessen Schleimhaut ist fest mit der Zungenmuskulatur verbunden und wird durch den V-förmigen Sulcus terminalis unterteilt.

Sulcus terminalis linguae - cranial

Im hinteren Abschnitt, am Zungengrund, liegt das lymphatische Gewebe, welches in seiner Gesamtheit die Tonsilla lingualis bildet. Im vorderen Abschnitt befinden sich kleine Erhebungen der Schleimhaut, die sogenannten Zungenpapillen, welche dem Tastsinn dienen und die Geschmacksknospen enthalten.

Videoempfehlung: Aufbau der Zunge
Übersicht über die Strukturen der Zunge in der kranialen Ansicht des Zungenrückens.

Speicheldrüsen

Im Mundbereich liegen zahlreiche kleinere (Glandulae salivariae minores) sowie die drei großen Speicheldrüsen:

Unterzungenspeicheldrüse - lateral rechts

Ihre Ausführungsgänge münden in der Mundhöhle. Sie geben ein bevorzugt wässriges (seröses), schleimiges (muköses) oder gemischtes (seromuköses) Sekret ab. Dieser Speichel enthält α-Amylase, ein Enzym zur Aufspaltung von langen Kohlenhydratketten. Durch dieses Enzym beginnt  die enzymatische Zersetzung der Nahrung bereits in der Mundhöhle.

Des Weiteren enthält der Speichel Immunglobuline (IgA) zur Abwehr von Krankheitserregern. Außerdem schützt er vor Karies und erleichtert das Schlucken des Speisebreis durch Befeuchtung und die enthaltenen Muzine.

Videoempfehlung: Speicheldrüsen (en)
Speicheldrüsen und umliegende Strukturen.

Speiseröhre

Die schlauchförmige Speiseröhre (Ösophagus) übernimmt lediglich eine Transportfunktion und beginnt auf Höhe des Ringknorpels (6.-7. Halswirbel) im Anschluß an den Kehlkopf. Sie ist etwa 25 cm lang und setzt sich aus drei Teilen zusammen, welche entsprechend ihrer Lage benannt sind:

  • Pars cervicalis
  • Pars thoracica
  • Pars abdominalis

Speiseröhre - ventral

Ihre glatte Muskulatur übt eine regelmäßige Peristaltik aus, durch welche die zerkaute Nahrung weiter in Richtung Magen befördert wird. In ihrem Verlauf befinden sich dabei drei physiologische Engstellen (obere, mittlere und untere Enge). Die letzte Engstelle ist der untere Ösophagussphinkter, ein funktioneller Verschluss zum Magen, um einen Reflux zu verhindern.

Magen-Darm-Trakt

Der Magen-Darm-Trakt setzt sich aus Magen, Dünn- und Dickdarm mit dem Mastdarm sowie dem Analkanal zusammen. Er dient hauptsächlich der Aufnahme, Verdauung und dem Weitertransport der Nahrung. Zahlreiche endokrine Zellen und verstreute Leukozyten und Lymphfollikel in der Schleimhaut lassen diesem Abschnitt auch eine endokrine Funktion und Beteiligung an der Infektabwehr zukommen.

Videoempfehlung: Magen in situ
Magen in situ aus der anterioren Ansicht des Abdomens mit zurückgezogener Leber.

Magen

Im Magen (Gaster) wird die Nahrung durchmischt, gespeichert und weiter zersetzt. Der Magen liegt intraperitoneal im linken Oberbauch. Seine äußere Form ist sehr variabel. Er gliedert sich in:

  • Mageneingang (Pars cardiaca)
  • Magenkuppel (Fundus gastricus)
  • Magenkörper (Corpus gastricum)
  • Magenpförtner (Pars pylorica)

Mageneingang (Kardia) - ventral

Der Magenpförtner sorgt für eine langsame Abgabe des sauren Mageninhalts an den nachfolgenden Zwölffingerdarm und ist somit essentiell für die Reservoirfunktion des Magens.

Zahlreiche Drüsen in der Magenschleimhaut produzieren täglich etwa 1-3 l Magensaft. Durch dessen hohen Säuregehalt (pH 1-1,5) werden Krankheitserreger unschädlich gemacht und Proteine ausgefällt. Die Enzyme im Magensaft (Pepsinogen, Lipase) sorgen für eine weitere Eiweißaufspaltung. Außerdem ist Intrinsic factor enthalten, welcher wichtig für die Aufnahme von Vitamin B12 ist.

Dünndarm

Der etwa 3 m lange Dünndarm (Intestinum tenue) hat insgesamt 3 aufeinander folgende Abschnitte:

Dünndarm - axial

Er reicht vom Magenpförtner bis zum Beginn des Dickdarms. Der erste Teil des Dünndarms hat seinen Namen daher, dass er nur zwölf Fingerbreit lang ist. Er gliedert sich in 4 Abschnitte und hat einen C-förmigen Verlauf.

Nach links geht der Zwölffingerdarm dann in den Leerdarm über. Dieser zieht sich in vielen Windungen durch die Bauchhöhle. Er ist etwas länger als der Krummdarm und wird häufig mit diesem als Dünndarmkonvolut zusammengefasst.

Im gesamten Verlauf des Dünndarms findet weiter eine enzymatische Zersetzung der Nahrungsbestandteile sowie die Nährstoffresorption statt. Die innere Oberfläche ist hierfür durch zahlreiche Einbuchtungen (Krypten) und die aufgeworfenen Schleimhautfalten mit darauf sitzenden Zotten und Bürstensaum stark vergrößert. Die Gesamtfläche wird auf 60-200 m2 geschätzt.

Dünndarmzotten - Histologie

Durch gezielte Bewegungen sorgt die Darmmuskulatur für die Durchmischung und den Weitertransport des Speisebreis. Im Zwölffingerdarm werden die in Leber und Bauchspeicheldrüse produzierten Verdauungssekrete zugeführt. Sie neutralisieren den sauren pH-Wert des Speisebreis und ermöglichen die Resorption von Kohlenhydraten, Amino- und Fettsäuren. Weiterhin werden im Zwölffingerdarm Elektrolyte und wasserlösliche Vitamine aufgenommen.

Mit dem Krummdarm beginnt der untere Teil des Magen-Darm-Trakts. Er endet im rechten unteren Quadranten des Abdomens am Übergang zum Dickdarm.

Dickdarm

Der 1,5 m lange Dickdarm (Intestinum crassum) liegt wie ein Rahmen um den Dünndarm herum. Er gliedert sich in 4 Abschnitte:

  • Blinddarm (Caecum) mit Wurmfortsatz (Appendix vermiformis)
  • Grimmdarm (Colon) mit den Abschnitten Colon ascendens, - transversum, - descendens und - sigmoideum
  • Mastdarm (Rectum)
  • Analkanal (Canalis analis)
Videoempfehlung: Dickdarm
Struktur des Dickdarms inklusive der Mukosa und Muskulatur.

Seine Aufgaben umfassen die Eindickung des zunächst flüssigen Darminhalts, sowie dessen Speicherung und Ausscheidung. Die Aufnahme von Nährstoffen ist in diesem Abschnitt des Verdauungstrakts bereits abgeschlossen, es erfolgt lediglich eine Rückresorption von Wasser und Salzen.

Der Dickdarm beginnt an der Fossa iliaca dextra, mit der Einmündung des Krummdarms in den Blinddarm. Im Gegensatz zu den anderen Darmabschnitten besitzt der Dickdarm eine physiologische Darmflora, die sich hauptsächlich aus anaeroben Bakterien zusammensetzt.

Dickdarm - ventral

Charakteristische Merkmale für den Grimmdarm sind Taenien, Haustren, Plicae semilunares und Appendices epiploicae. Sein letzter Abschnitt, das Colon sigmoideum, geht auf Höhe des 2. Sakralwirbels in den Mastdarm über. Dieser bildet gemeinsam mit dem Analkanal die letzte Strecke des Verdauungssystems. Ihre Aufgabe ist die kontrollierte Stuhlausscheidung (Defäkation).

Leber

Mit ihren vielfältigen Aufgaben stellt die Leber (Hepar) ein zentrales Organ des Stoffwechsels dar. Sie ist die größte Drüse des menschlichen Körpers und liegt im rechten Oberbauch. Sie wiegt etwa 1,5-2 kg und besteht aus insgesamt vier Lappen (Lobi). Etwa mittig auf ihrer unteren Seite befindet sich die Leberpforte (Porta hepatis) in welche die V. portae hepatis (Pfortader) gemeinsam mit der A. hepatica propria und dem Lebergang (Ductus hepaticus communis) münden.

Videoempfehlung: Leber in situ
Leber in situ aus der anterioren Ansicht des Abdomens mit zurückgezogener Leber.

Das Gewebe der Leber ist durch den Verlauf der sich teilenden Arterie und Vene in Segmente unterteilt. Histologisch finden sich kleine Baueinheiten (Leberläppchen), in denen jeweils ein Gallengang, sowie ein Ast der portalvenösen und arteriellen Gefäße als Glisson-Trias angelegt sind. In den Leberläppchen produzieren Leberepithelzellen (Hepatozyten) die Gallensäuren. Diese werden durch die Gallengänge aus der Leber in die Gallenblase geleitet.

Für die Verdauung von fetthaltigen Nahrungsmitteln spielt die Leber eine wichtige Rolle, da sie täglich 600-800 ml Gallenflüssigkeit produziert. Alle im Dünndarm aufgenommenen Nährstoffe gelangen über das umgebende Kapillarbett in den Blutkreislauf. Sie werden über die Pfortader gesammelt und in die Leber transportiert.

Leber - lateral

Desweiteren erfüllt die Leber auch eine Entgiftungsfunktion. So wird hier zum Beispiel der im Proteinstoffwechsel anfallende Ammoniak zu Harnstoff umgewandelt. Ohne diese Metabolisierung würde das Gehirn durch den Ammoniak geschädigt werden.

Gallenblase

Die Gallenblase (Vesica biliaris) ist ein birnenförmiges Hohlorgan mit etwa 45 ml Fassungsvolumen und dient als Speicherorgan für die Gallenflüssigkeit. Sie liegt eng angeschmiegt an der Viszeralfläche  der Leber. Ihre Abschnitte werden als Collum, Corpus und Fundus bezeichnet.

Videoempfehlung: Gallenblase in situ
Erfahrt in diesem Tutorial alles zur Anatomie und Funktion der Gallenblase und ihrer benachbarten Strukturen.

Die zugeführte Gallenflüssigkeit wird hier weiter eingedickt und gespeichert bis sie benötigt wird. Bei Aufnahme von fetthaltigen Nahrungsmitteln werden Botenstoffe ausgeschüttet, welcher zur Kontraktion der Gallenblase führen. Über den Ductus cysticus und den Ductus choledochus wird die Gallenflüssigkeit dann in den Zwölffingerdarm abgegeben.

Bauchspeicheldrüse

Eine Doppelfunktion für die Verdauung erfüllt die Bauchspeicheldrüse (Pancreas). Sie liegt nahe der hinteren Bauchwand und erstreckt sich vom medialen Rand des C-förmigen Zwölffingerdarms bis hinüber zur Milz. Sie gliedert sich in Kopf (Caput), Körper (Corpus) und Schwanz (Cauda).

Pankreas - ventral

Das Gewebe der Bauchspeicheldrüse besteht aus einem exokrinen und einem endokrinen Anteil. Der exokrine Teil produziert Bikarbonat zur Neutralisierung des sauren Speisebreis und Enzyme für die Aufspaltung von Proteinen, Lipiden, Kohlenhydraten und Nukleinsäuren. Durch den Hauptausführungsgang (Ductus pancreaticus), welcher gemeinsam mit dem Ductus choledochus in der Papilla duodeni major mündet, werden die Verdauungssekrete an den Zwölffingerdarm abgegeben.

Zudem gibt es den endokrinen Teil der Bauchspeicheldrüse (Langerhans-Inseln). Dieser gibt Glukagon und Insulin an den Blutkreislauf ab und reguliert so den Glukosestoffwechsel. Weitere, von den endokrinen Zellen der Bauchspeicheldrüse produzierte, Botenstoffe sind der Glukagon-Gegenspieler Somatostatin und das pankreatische Peptid zur Anregung der Dünndarmmotilität.

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Quellen anzeigen

Quellen:

  • M. Schünke, E. Schulte, U. Schumacher et al.: Prometheus Innere Organe, 4. Auflage, Thieme (2015), S. 228-241
  • G. Aumüller, G. Aust, A. Doll et al.: Duale Reihe Anatomie, 2. Auflage, Thieme (2010), S. 600-674, 826, 912, 920-927
  • R. Lüllmann-Rauch: Taschenlehrbuch Histologie, 3. Auflage, Thieme (2003), S. 347, 348-350, 354, 367-393, 408

Text, Review, Layout:

  • Sophie Eckert
  • Marie Hohensee

Illustration:

  • Dünndarm - ventral - Begoña Rodriguez
  • Cavitas oris propria (Mundhöhle) - ventral - Paul Kim
  • Sulcus terminalis linguae - kranial - Begoña Rodriguez
  • Unterzungenspeicheldrüse - lateral rechts - Paul Kim
  • Speiseröhre - ventral - Begoña Rodriguez
  • Mageneingang (Kardia) - ventral - Rebecca Betts
  • Dünndarm - axial - Radiologie
  • Dünndarmzotten - Histologie
  • Dickdarm - ventral - Begoña Rodriguez
  • Leber - lateral - Paul Kim
  • Pankreas - ventral - Irina Münstermann
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