Verdauungssystem

Anteile: Mund, Speiseröhre, Magen-Darm-Kanal

Der Gastrointestinaltrakt (von lat. gaster „Magen“ und intestinum „Darm“) ist im Grunde ein einziger, durchgehender Schlauch vom Mund bis zum Anus, dessen Innenraum funktionell betrachtet außerhalb des Körpers liegt. Die Verdauungsorgane oberhalb des Zwerchfells umfassen Mundhöhle, Rachen und Speiseröhre, dagegen liegen unterhalb Magen, Dünndarm, Dickdarm sowie die Anhangsdrüsen Leber, Bauchspeicheldrüse und Gallenblase. Der gesamte Trakt besitzt eine Ring- und Längsmuskelschicht, die durch Peristaltik (wellenförmige Kontraktionen) den Nahrungsbrei vorantreibt.

Die Wand des gesamten Magen-Darm-Kanals folgt einem vierschichtigen Bauplan: innen die Mukosa (Schleimhaut mit Epithel und Lamina propria), darunter die Submukosa (Bindegewebe mit Gefäßen und dem Plexus submucosus), dann die Tunica muscularis aus Ring- und Längsmuskulatur (dazwischen der Plexus myentericus – der Motor der Peristaltik) und außen entweder die Serosa (glatter Bauchfellüberzug aus Mesothel, innerhalb der Bauchhöhle) oder die Adventitia (bindegewebige Verankerung mit der Umgebung, außerhalb der Bauchhöhle, z. B. an der Speiseröhre).

In der Mundhöhle wird die Nahrung mechanisch durch die Zähne zerkleinert, deren Zahnschmelz bereits vor dem Durchbruch vollständig ausgebildet ist. Die Speicheldrüsen (Glandula parotis, submandibularis, sublingualis) produzieren Speichel mit Muzinen (für die Gleitfähigkeit des Bissens) und α-Amylase (Ptyalin), die bereits im Mund mit dem Abbau von Stärke und Glykogen zu kleineren Kohlenhydraten beginnt. Mehrschichtiges, unverhorntes Plattenepithel bildet die Mundschleimhaut. Beim Schluckreflex hebt sich das Gaumensegel (verschließt den Nasopharynx), der Kehldeckel (Epiglottis) legt sich über den Kehlkopfeingang, und der obere Ösophagussphinkter erschlafft, damit der Bissen in die Speiseröhre gelangt.

Der Rachen (Pharynx) gliedert sich in Nasopharynx (Nasenrachen), Oropharynx (Mundrachen) und Laryngopharynx (Kehlkopfrachen). Im Oropharynx kreuzen sich Atem- und Speiseweg, weshalb beim Schlucken der Kehldeckel (Epiglottis) die Luftröhre verschließt, damit die Nahrung sicher in die Speiseröhre gelangt.

Die Speiseröhre (Ösophagus, ca. 25 cm lang) verbindet Rachen und Magen und besitzt drei physiologische Engstellen (Ringknorpelenge, Aortenenge, Zwerchfellenge). An beiden Enden durch Schließmuskeln (oberer/unterer Ösophagussphinkter) verschlossen, transportiert sie den Bissen über die Peristaltik durch abwechselnde Kontraktion von Ring- und Längsmuskulatur zum Magen.

Der Magen gliedert sich in Kardia (Mageneingang), Fundus, Korpus und Antrum, dessen Ausgang zum Duodenum Pylorus (Pförtner) heißt. In der Magenschleimhaut finden sich drei Zelltypen: Belegzellen (Parietalzellen) produzieren Salzsäure (HCl, senkt den pH auf ca. 1) und den Intrinsic Factor (nötig für die spätere Vitamin-B12-Aufnahme im terminalen Ileum), Hauptzellen bilden Pepsinogen als inaktive Vorstufe des proteinspaltenden Enzyms Pepsin, Nebenzellen sondern eine schützende Muzinschicht ab. Die Magensäure aktiviert Pepsinogen zu Pepsin, denaturiert Nahrungsproteine und tötet die meisten (nicht aber Helicobacter pylori) Krankheitserreger ab. Im Magen beginnt damit die Eiweißverdauung. Die im Mund begonnene Kohlenhydratverdauung kommt dagegen weitgehend zum Erliegen, weil die Speichelamylase im sauren Milieu inaktiviert wird, die Fettverdauung wiederum beginnt hier noch nicht.

Zur Magenanatomie gehören außerdem die beiden Krümmungen: die kleine Kurvatur an der konkaven rechten Seite und die große Kurvatur an der konvexen linken Seite. Der Magenausgang zum Duodenum heißt Pylorus (Pförtner).

Der Dünndarm gliedert sich in Duodenum (Zwölffingerdarm, C-förmig, ca. 25 cm), Jejunum und Ileum (zusammen ca. 4 m) und ist der Hauptort der Nährstoffresorption. Seine Oberfläche wird auf mehreren Ebenen vergrößert: die mit bloßem Auge sichtbaren Kerckring-Falten (Plicae circulares, ca. 1 cm), die mikroskopisch feineren Zotten (Villi) und Krypten sowie die nur elektronenmikroskopisch sichtbaren Mikrovilli (Bürstensaum) der resorbierenden Enterozyten. Spezifisch für das Duodenum sind die Brunner-Drüsen (alkalisches, HCl-neutralisierendes Sekret), für das Ileum die Peyer-Plaques (lymphatisches Gewebe). Resorbierte Fette werden als Chylomikronen über die Lymphgefäße der Zotten abtransportiert.

Eine Schlüsselstelle des Duodenums ist die Papilla duodeni major: Hier münden der Ausführungsgang der Bauchspeicheldrüse (Ductus pancreaticus) und der Gallengang gemeinsam in den Dünndarm und geben Verdauungsenzyme und Galle in den Nahrungsbrei ab. Auf das Duodenum folgt an der Flexura duodenojejunalis das Jejunum, das ohne scharfe Grenze ins Ileum übergeht, zusammen rund 4 Meter lang, bis das Ileum im rechten Unterbauch am Caecum endet.

Der Dickdarm (Colon) folgt in der Reihenfolge Caecum mit Appendix (rechter Unterbauch) → Colon ascendens → Colon transversum → Colon descendens → Colon sigmoideum → Rektum → Anus. Mikroskopisch fehlen im Gegensatz zum Dünndarm die Zotten, stattdessen finden sich tiefe Krypten (Lieberkühn-Krypten) mit zahlreichen Becherzellen. Hauptaufgabe des Dickdarms ist die Rückresorption von Wasser und Elektrolyten (Eindickung des Stuhls). Die Defäkation ist ein reflektorischer, ab etwa dem 3. Lebensjahr willentlich beeinflussbarer Vorgang: Der innere Afterschließmuskel (glatte Muskulatur, unwillkürlich, vegetatives Nervensystem) relaxiert reflektorisch, während der äußere Afterschließmuskel (quergestreifte Muskulatur) willentlich kontrolliert werden kann.