Deine Verdauung: So einfach und doch komplexer als gedacht

Jeden Tag versorgt uns unser Verdauungssystem zuverlässig mit Energie, Nährstoffen und Flüssigkeit aus der Nahrung. Auf den ersten Blick ist die Idee dahinter ganz einfach: Die Nahrungsbestandteile werden zunächst in ihre Einzelbestandteile zerlegt, damit sie die körperliche Barriere überhaupt passieren und aufgenommen werden können. Anschließend kann dein Körper sie dann weiter verwerten oder umbauen. So weit, so gut. Ein näherer Blick auf die vielen verschiedenen Beteiligten und ihre fein abgestimmte Steuerung zeigt dir jedoch, wie komplex deine Verdauung tatsächlich ist. Ähnlich einer aufwendig komponierten Symphonie ist sie das Ergebnis eines großen Orchesters zahlreicher verschiedener Organfunktionen.

In diesem Artikel erfährst du:

  • Wie dein Verdauungstrakt aufgebaut ist
  • Welche Organe an deiner Verdauung beteiligt sind
  • Welche Funktionen die einzelnen Organe übernehmen
  • Wie die Nahrung in ihre Einzelbestandteile zerlegt wird
  • Wie die Einzelbestandteile aufgenommen und weiter verwertet werden
  • Welche Funktionen dein Verdauungstrakt darüber hinaus noch hat

Was genau versteht man unter Verdauung?

Um den Energie- und Baustoffbedarf deines Körpers zu decken, muss die Nahrung zunächst zerkleinert und aufbereitet - also verdaut - werden, um dann vom Darm aufgenommen - also resorbiert - zu werden. Daneben übernimmt dein Verdauungstrakt zwei weitere Funktionen, nämlich die Speicherung und den Weitertransport des Speisebreis.

Medizinisch gesehen stellt dein Gastrointestinaltrakt, also dein Verdauungstrakt, vom Mund bis zum bis zum Rektum eine sogenannte funktionelle Einheit dar, weil die verschiedenen Organe und Funktionen nur gemeinsam die Aufgabe der Verdauung und Resorption erfüllen können. Ähnlich einer industriellen Produktionsstraße erfolgen die verschiedenen Teilprozesse (Reservoirfunktion, Verdauung, Resorption) genau aufeinander abgestimmt in verschiedenen Abschnitten des Gastrointestinaltraktes.

Dabei verfügt der gesamte Verdauungstrakt über ein eigenes, das sogenannte enterische Nervensystem, das alle Abläufe unbewusst koordiniert und überwacht. Dein Magen-Darm-Kanal verfügt sogar über ein komplettes „hormonelles Eigenleben“, da gastrointestinale Hormone und Botenstoffe die Bewegungen des Verdauungstraktes (Motilität), die Sekretion von Verdauungssäften, die Resorption von Nahrungsbausteinen und die Durchblutung der Schleimhäute steuern.

Unsere Verdauung beginnt im Mund

Das Zerkleinern der Nahrung durch Kauen gehört zu den wenigen Prozessen der Verdauung, die du noch bewusst steuern kannst. Ausgelöst durch das rhythmische Kauen, den Geruch, den Geschmack und das Aussehen der Nahrung schütten drei paarige Speicheldrüsen in deinem Mund reflexartig bis zu 1,5 Liter schleimig-flüssigen Speichel am Tag aus - dir läuft tatsächlich „das Wasser im Munde zusammen“.

Der Speichel macht den Speisebrei durch Schleimsubstanzen nicht nur geschmeidig und gleitfähig, sondern enthält daneben auch schon wichtige Enzyme und Abwehrstoffe: Mit dem Enzym Alpha-Amylase (auch Ptyalin genannt) beginnt die Verdauung von Kohlenhydraten bereits im Mund während die Zungengrundlipase die Fettverdauung einleitet.

Die Substanzen Lysozym und Immunglobulin A unterstützen dein Immunsystem bei der ersten Abwehr von Krankheitserregern. Außerdem kann verschluckter Speichel sauren Magensaft abpuffern, sollte er einmal zurück in die Speiseröhre gelangen.

Neben den drei paarigen Speicheldrüsen in deinem Mund (der Unterkieferspeicheldrüse, der Ohrspeicheldrüse und der Unterzungenspeicheldrüse) befinden sich bis zu 1000 kleinere Speicheldrüsen verteilt in deinem Mundraum.

Zwischenstation Speiseröhre

Mit dem Schlucken übergibst du den Speisebrei an die Speiseröhre, den Ösophagus, als verbindendem Element zwischen Mund und Magen. Dabei wird reflexartig dein Nasen-Rachenraum abgedichtet und die Luftröhre durch den Kehldeckel verschlossen, um sicherzustellen, dass der Nahrungsbrei nicht in die Atemwege gelangt. „Verschluckst“ du dich doch einmal, hustest oder niest du die fehlgeleiteten Bissen meist ganz reflexartig wieder aus.

Die Speiseröhre ist ein etwa 25-30 cm langer Muskelschlauch, der die Bissen binnen weniger Sekunden mit wellenförmigen Bewegungen (Peristaltik) hinab in den Magen befördert. Jeweils ein Schließmuskel, auch Sphinkter genannt, am oberen und unteren Ende der Speiseröhre verhindern dabei ein Zurücklaufen nach oben in die Mundhöhle, bzw. zurück vom Magen in die Speiseröhre.

Die Bewegungen der Speiseröhre werden im Wesentlichen vom Vagusnerv gesteuert. Sein Name, der „umherschweifende“ Nerv, leitet sich davon ab, dass er fast alle inneren Organe im Brust- und Bauchbereich steuert. Und auch beim akuten oder chronischen Schluckauf ist dein Vagusnerv vermutlich maßgeblich beteiligt.

Der Magen als Schrittmacher der Verdauung

Dein Magen zerkleinert, homogenisiert und speichert deine geschluckte Nahrung, bevor der Speisebrei nach einer Verweildauer von bis zu sieben Stunden an den Dünndarm übergeben wird.

Das obere und besonders dehnbare Drittel deines Magens dient dabei als Reservoir für den Speisebrei während ihn die beiden unteren Drittel deines Magens mit peristaltischen Muskelkontraktionen immer wieder durchwalken und schließlich Richtung Dünndarm bewegen.

Am Übergangsbereich zwischen oberem und unterem Magen befinden sich sogenannte Schrittmacherzellen, die - ähnlich denen in deinem Herzen - diese regelmäßigen Muskelkontraktionen steuern.

Feste Nahrung wird erst dann an den Dünndarm weitergereicht, wenn die festen Nahrungsbestandteile kleiner als etwa 1-2 mm geworden sind. Während Wasser den Magen schon nach weniger als einer halben Stunde wieder verlässt, erhöht sich die Verweildauer für feste Nahrung je nach Zusammensetzung: Proteinreiche Nahrung verweilt länger als kohlenhydratreiche Kost und fettreiche Nahrung verbleibt sogar noch länger.

Unverdauliche, feste Nahrungsbestandteile wie z.B. Knochen, Fasern oder Fremdkörper verlassen den Magen übrigens nicht während der normalen Entleerungsphase. Sie werden erst im Rahmen einer speziellen „Ausputzer“-Phase mittels kräftiger Kontraktionen im unteren Magendrittel in den Dünndarm befördert.

Unsere Magenschleimhaut sondert täglich etwa 2-3 Liter Magensaft ab. Spezielle Zellen der Magenschleimhaut übernehmen zudem die Produktion verschiedener gastrointestinaler Hormone oder lokal aktiver Substanzen, die zahlreiche Verdauungsfunktionen steuern. Zu ihnen gehören unter anderem Motilin (zur Steuerung der Magenperistaltik), Gastrin (zur Förderung der Salzsäureproduktion), Ghrelin (zur Hemmung des Appetits), Somatostatin (zur Hemmung der Gastrinproduktion) und Histamin (zur Förderung der Magensaftproduktion und Regulation der Immunantwort).

Neben antibakterieller Salzsäure und Schleimsubstanzen zum Schutz der Magenschleimhaut enthält der Magensaft Verdauungsenzyme und Elektrolyte. Der sogenannte Intrinsic Factor spielt für die Resorption von Vitamin B12 eine wichtige Rolle. In deinem Magen beginnt zudem die Verdauung der Proteine, indem die Salzsäure ihre komplexen Strukturen entfaltet, so dass Enzyme wie Pepsine sie anschließend spalten können.

Der Dünndarm - die Drehscheibe der Resorption

Der Magen gibt durch Öffnen seines unteren Schließmuskels immer gerade so viel Speisebrei an den Dünndarm weiter, wie dieser verarbeiten kann. Im Dünndarm wird die Nahrung in den folgenden 4-6 Stunden zu Ende verdaut und ihre Einzelbausteine zusammen mit Wasser und Elektrolyten resorbiert, also ins Blut aufgenommen.

Die geringe Oberfläche des Dünndarms wird durch seine besondere Anatomie gegenüber einem einfachen zylindrischen Rohr bis zu 1500 fach vergrößert: 3-fach durch spezielle Faltungen, bis zu 15-fach durch Zotten, also fingerförmige Ausstülpungen, und weiter bis zu 40-fach durch den Bürstensaum, über den die Nahrungsbestandteile aufgenommen werden. So können die Nahrungsbestandteile auf einer Gesamtoberfläche von über 100 Quadratmetern resorbiert werden.

Die erste Station im etwa 6 Meter langen Dünndarm ist der Zwölffingerdarm, der seinen Namen von seiner Länge (etwa 30cm) hat. In den Zwölffingerdarm entlassen die Bauchspeicheldrüse (die sogenannte Pankreas) und die Gallenblase ihre Verdauungssäfte.

Durch die Beimengung von täglich bis zu 2 Litern Pankreassaft und bis zu einem drei viertel Liter Gallenflüssigkeit wird deine Verdauung jetzt so richtig angekurbelt: Der alkalische Pankreassaft neutralisiert den sauren Speisebrei aus dem Magen und enthält mehr als 20 verschiedene Verdauungsenzyme, um die anverdaute Nahrung weiter in ihre kleinsten Einzelbausteine zu zerlegen. Insbesondere bei der Fettverdauung unterstützt die Gallenflüssigkeit mit ihren Gallensalzen. Da Fette und Wasser, bzw. dein wässriger Speisebrei, üblicherweise keine Verbindung eingehen, sind die Gallensalze als Emulgatoren notwendig für die Fettverdauung, da die Fette so in kleinste Fettpartikel zerlegt werden. Ganz ähnlich werden übrigens Öl und Essig durch Eigelb in der Mayonnaise dauerhaft emulgiert, ohne dass sie sich anschließend wieder voneinander absetzen. Die gelb-bräunliche Farbe des Stuhls rührt übrigens vom Bilirubin in der Gallenflüssigkeit her, einem Abbauprodukt des roten Blutfarbstoffs Hämoglobin.

Sogenannte Proteasen im Pankreassaft spalten Proteine in Aminosäuren, Amylase und Maltase, zerlegen Zucker und Lipasen, bauen Fette ab. Um sich selbst vor einer Verdauung durch den Enzym-Mix zu schützen, werden die Enzyme von der Bauchspeicheldrüse übrigens als inaktive Pro-Enzyme freigesetzt und erst im Zwölffingerdarm durch andere Enzyme aktiviert. Bei einer akuten Pankreatitis kann dieser Mechanismus gestört sein und es kommt zu einer Selbstverdauung und vollständigen Zerstörung der Bauchspeicheldrüse.

Die folgenden Abschnitte deines Dünndarms sind der Hauptort für die Resorption von Elektrolyten, Wasser, Vitaminen und den Endprodukten der Verdauung. Die besondere Anatomie des Dünndarms und seine erhöhte Durchlässigkeit und starke Durchblutung in diesen Bereichen bieten besonders günstige Voraussetzungen für die Resorption. Hier werden nun endlich die Nahrungsbestandteile von den Schleimhautzellen aufgenommen und an das Blutgefäß übergeben. Alle Blutgefäße aus dem Dünndarm übergeben ihre resorbierten Substanzen, darunter neben den Spaltprodukten der Nahrung auch Giftstoffe und arzneiliche Wirkstoffe, an die Leber, wo sie einer ersten „Inspektion“ unterzogen und ggf. durch einen Umbau entgiftet und wieder über die Gallenflüssigkeit ausgeschieden werden.

Der Dickdarm als Spielwiese unserer Mikrobiota

Der 1,5 Meter lange Dickdarm übernimmt zwei wichtige Funktionen, nämlich den Darminhalt zu speichern und ihm weiterhin Wasser zu entziehen. Die Passage des Dickdarms kann bis zu 70 Stunden betragen. 3-4 Mal am Tag kommt es zu fortbewegenden Kontraktionswellen durch den Dickdarm, die mit Stuhldrang verbunden sein können und die den Darminhalt weiter durchmischen und in Richtung Enddarm vorantreiben.

Dein Mikrobiom besteht aus über 1000 Milliarden Bakterien und ist in ihrer Zusammensetzung übrigens so einzigartig wie dein Fingerabdruck.

Die deinen Darm besiedelnden Bakterien, in ihrer Gesamtheit auch Mikrobiota genannt, machen sich zudem an die Zersetzung von unverdaulichen Pflanzenbestandteilen und bilden dadurch wichtige Substanzen, die als Energiequelle für die Zellen der Darmschleimhaut dienen. Dadurch entstehen jedoch auch übelriechende Darmgase wie z.B. Schwefelwasserstoff, der den typischen Geruch von faulen Eiern hinterlässt. Sicher hast Du nach einer ballaststoffreichen Mahlzeit, z.B. mit Hülsenfrüchten wie Linsen, Bohnen oder Erbsen, die blähenden Folgen dieser bakteriellen Gasfabrik schon einmal zu spüren bekommen.

 

Die Verdauung endet im Enddarm

Was im Mund begonnen hat, endet im Enddarm. Und ähnlich dem ersten Schritt der Verdauung gehört der letzte Verdauungsakt, nämlich der Stuhlgang, zu den wenigen Verdauungsprozessen, die du bewusst steuern kannst. Die tägliche Stuhlmenge liegt bei ausgewogener Mischkost bei etwa 100-150 Gramm und kann bei sehr ballaststoffreicher Ernährung auf bis zu 500 Gramm pro Tag ansteigen. Stuhlgänge können übrigens vollkommen normal zwischen 3 Mal am Tag und 3 Mal pro Woche schwanken.

Der Enddarm wird von einem Blutgefäßnetz umgeben, welches - anders als die Gefäße aus dem Dünndarm - nicht in die Leber mündet. Diesen Umstand macht sich die Medizin zunutze, da arzneiliche Wirkstoffe, die über Zäpfchen in den Körper eingebracht werden, anders als bei oraler Einnahme, nicht zuerst in die Leber gelangen, wo sie oft zu einem großen Teil inaktiviert oder abgebaut werden.

Schutzfunktionen unseres Verdauungstraktes

Neben der eigentlichen Funktion, Nahrung zu speichern, zu verdauen und zu resorbieren, hat dein Verdauungstrakt außerdem die Aufgabe zu verhindern, dass Krankheitserreger oder schädliche Substanzen über die Schleimhaut in deinen Körper eindringen. Daher verfügt dein Verdauungstrakt über ein eigenes Immunsystem aus Abwehrzellen und Antikörpern. Hinzu kommen schützende Mechanismen wie die schleimige Auskleidung des Darms, die Salzsäure des Magens, die Schutzfunktionen deiner Darmflora oder die enzymatische Abwehr von schädigenden Substanzen.

Zusammenfassung

Dein Gastrointestinaltrakt speichert, verdaut und resorbiert deine Nahrung in einer genau aufeinander abgestimmten Reihenfolge von mechanischen und biochemischen Prozessen über ein Zusammenspiel ganz unterschiedlicher Organe. Damit dieser Ablauf gut funktioniert, verfügt dein Verdauungstrakt zum einen über ein eigenes Nerven- und Botenstoff-System, das überwiegend unbewusst und automatisiert abläuft. Zum anderen hilft sein eigenes Immunsystem dabei, Krankheitserreger, die mit der Nahrung aufgenommen werden, abzuwehren.

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