Ernährung und Verdauung

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1 Ernährung und Verdauung 1

2 Panta rhei-alles fließt Leben ist Bewegung, das erst mit dem Tode zum Stillstand kommt.zu diesem Leben benötigt der Körper Energie und Bausteine, also Brenn-und Baustoffe, die ihm in Form von Nahrungsmitteln zugeführt werden müssen. Leben ist zwingend an Eiweis gebunden! Protein muß dem Körper zugeführt werden und kann durch keinen anderen Nährstoff ersetzt werden,da der Organismus vorallem aus Eiweisbausteinen besteht,insbesondere die Zellen,Hormone, Abwehrstoffe und biologischen Katalysatoren(Enzyme). Leben benötigt zwingend Energie.Auch in völliger körperlicher Ruhe wird zur Aufrechterhaltung der Lebensvorgänge (Körpertemperatur,Atmung,Herzkreislauf, Verdaung,Zellstoffwechsel )Energie benötigt. Auch das `Denken`verbraucht Energie. Die Nahrungsmittel werden mit Hilfe der Verdauungsorgane erfaßt und zerkleinert und schließlich unter Einwirkung biologischer Katalysatoren(Verdauungsfermente) soweit in ihre Bestandteile gespalten,daß sie vom Körper aufgenommen werden können. Die dem Stoffwechsel unterliegenden Um-und Abbauprodukte werden von der Leber entgiftet und über den Darm (Kot,Wasser, Gase),die Nieren (Salze,Wasser, Säuren,Basen),die Drüsen und die Ausatmungsluft (Kohlendioxid, Wasser) ausgeschieden. 2

3 Nahrungsmittel setzen sich zusammen a)nährstoffe: Kohlehydrate und Fette : liefern Energie Eiweise(Proteine) : dienen als Baustoffe b)wasser : Körperflüssigkeit c)wirkstoffe Vitamine,Mineralien,Spurenelemente: regeln die Körperfunktionen d)ballaststoffe : regeln Verdauung/Entgiftung e)geschmackstoffe : fördern den Appetit 3

4 Energiebedarf In Österreich wird von vielen zu fett, zu kalorienreich, zu süß und zu salzig gegessen und zu viel Alkohol getrunken. Andererseits nehmen wir zu wenig Ballaststoffe, Vitamine und Mineralstoffe zu uns. Eine ausgewogene Ernährung sollte aus 55% Kohlenhydrate, 10% Eiweiß und 35% Fett (Energieprozent!) bestehen. Dazu sollte mindestens 1,5l Flüssigkeit pro Tag getrunken werden. Eine abwechslungsreiche Kostzusammenstellung gewährleistet eine ausreichende Versorgung mit allen lebensnotwendigen Nährstoffen und Wirkstoffen. Viele Zivilisationskrankheiten können durch gesunde Ernährung vermieden werden 4

5 Nahrungspyramide 5

6 Energiebedarf Der Energiebedarf setzt sich zusammen aus Grundumsatz, Arbeitsumsatz und Thermogenese. Die Tabelle zeigt die empfohlene tägliche Energiezufuhr für Normalgewichtige. Bei den Empfehlungen handelt es sich um grobe Richtlinien, da der Energieverbrauch sowohl geschlechts - und altersspezifisch als auch individuell unterschiedlich ist und von der Intensität der körperlichen Aktivität abhängt. 30 % der Nahrungsenergie sollte höchstens aus Fett, 10 bis 15 Prozent aus Eiweiß und 50 bis 55 Prozent aus Kohlenhydraten (= Energieprozent) stammen. 1,Beispiel Tagesbedarf für einen 70 kg schweren Erwachsenen :ca Kilojoule =2400Kilokalorien Kohlehydrate g. (1g ~17,2kJ) ~ 5 Teile Fette 70g (1g ~38,9kJ) ~ 1 Teil Eiweiß 70 g (1g ~17,2 kj) ~ 1 Teil 2.Beispiel Goldene Regel: Das heißt 55% Kohlenhydrate, 15 % Eiweiß und 30 % Fett. Um das in Grammangaben zu übersetzten, müssen Sie wissen, wie viel Kalorien ein Gramm der verschiedenen Nährstoffe enthält: 1g Kohlenhydrate = 4 kcal(17,2 kj) 1g Eiweiß = 4 kcal (17.2kJ) 1g Fett = 9 kcal (38,9 kj) Gehen wir von 2520 kcal Tagesenergiebedarf aus, so bedeutet dies: Kohlenhydrate pro Tag: 2520 kcal x 0,55 = 1386 : 4 = 346,5 Eiweiß pro Tag: 2520 kcal x 0,15 = 378 : 4 = 94,5 g = 1,35 g pro Kg Körpergewicht Fett pro Tag : 2520 kcal x 0,30 = 756 : 9 = 84,0 g Die Gesamtkalorienanzahl sollte idealer Weise auf 5-6 Mahlzeiten? verteilt zu sich genommen werden. Frühstück 25 % des Tagesbedarfs 1. Zwischenmahlzeit 10 % des Tagesbedarfs Mittagessen 30 % des Tagesbedarfs 2. Zwischenmahlzeit 10 % des Tagesbedarfs Abendessen 25 % des Tagesbedarf 6

7 Body-Mass-Index (BMI) Der Body-Mass-Index (BMI) ist definiert als das Körpergewicht (in Kilogramm) dividiert durch das Quadrat der Körpergröße (in Meter) und gilt als das beste indirekte Maß für die Körperfettmasse. Zur Bestimmung des Ausmaßes des Übergewichts bzw. der Adipositas gibt es eine auf dem BMI beruhende Klassifizierungstabelle der WHO. Diese Grenzen gelten seit 1998 und definieren einen BMI zwischen 18,5 und 24,9 als Normalgewicht, zwischen 25,0 und 29,9 als Übergewicht und einen BMI von 30,0 und mehr als Adipositas. Body-Mass-Index (BMI) wobei m die Körpermasse (in Kilogramm) und l die Körpergröße (in Metern) angibt. Beispiel: 52 kg und 1,60 m groß 1,60 x 1,60 = 2,56 52:2,56 = 20,3 Der BMI beträgt also 20,3. BMI Bedeutung (nach WHO): BMI-Wert unter 19 Bedeutung Untergewicht 19 bis 25 Normalgewicht 25 bis 30 Übergewicht 30 bis 35 Adipositas (Fettsucht) Grad 1 35 bis 40 Adipositas (Fettsucht) Grad 2 über 40 Adipositas (Fettsucht) Grad 3 7

8 Verdauungssystem 8

9 Übersicht von vorne hinten 9

10 Übersicht von rechts links 10

11 Verdauungsapparat 11

12 Verdauungsapparat Mund mit Speicheldrüsen Die Speiseröhre (Ösophagus) verbindet den Mund und Rachenraum mit dem Magen; in ihr findet keine Verdauung statt. Magen Darm bestehend aus Dünndarm (Einmündung des Gallengangs von der Leber und der Bauchspeicheldrüse) und Dickdarm Verdauung findet im Mund, Magen und Dünndarm statt. Dort werden auch verschiedene Verdauungssäfte produziert. Nach dem Magen mündet der Gallengang, der den Gallensaft von der Leber transportiert und der Ausführgang der Bauchspeicheldrüse, die Bauchspeichel produziert. 12

13 Funktion des Magens Im Magen, der einen muskulösen Sack von ca. 1,2-1,8 L Volumen darstellt, wird der Speisebrei weiter durch die Verdauungsbewegungen (= Peristaltik) des Magens gemischt und teilweise gespeichert. Ihre Dauer richtet sich nach der Qualität und der Menge der Nahrung. Die Fette z.b. verzögern die Produktion von Magensaft und führen zu einer langsameren Verdauung. Bei einer mittleren Mahlzeit vergehen ca. 3-4 Stunden, bis die Nahrungsmittel durch intensive mechanische und chemische Aktivität zersetzt werden. Die peristaltische Kontraktionen der Muskulatur, die während der Verweildauer der Nahrung im Magen ablaufen, führen zur Durchmischung und Entleerung. Aber man kann auch trotz leeren Magens intensive Kontraktionen haben, und zwar dann, wenn man hungrig ist. Der Magensaft ist eine Mischung verschiedener Substanzen, die von den einzelnen Drüsen und vom eigentlichen schleimbildenden Deckgewebe gebildet werden. Die Hauptbestandteile des Magensaftes, der wie Wasser aussieht, sind Salzsäure und Pepsin,ein Verdauungsenzym, durch das die großen Eiweißmoleküle in lösliche, die Peptide, umgewandelt werden. Die Salzsäure hat außerdem eine antiseptische Eigenschaft 13

14 Funktion von Dünndarm und Dickdarm Funktion von Dünndarm und Dickdarm Die Funktion von Dünndarm und Dickdarm ist die Verdauung (Digestion) und die Aufnahme (Resorption) der Nahrung. Der Darm ist gegliedert in den fast 5 Meter langen Dünndarm und den etwa anderthalb Meter langen Dickdarm, der im 20 Zentimeter langen Mastdarm (Rektum) endet. Der Dünndarm Der Dünndarm beginnt direkt hinter dem Magen (Magenausgang = Pförtner = Pylorus). Er gliedert sich in den Zwölffingerdarm (Duodenum) und den Gekrösedarm (Jejunum =Leerdarm und Ileum=Krummdarm). Durch Falten des Bauchfells (Mesenterium) wird er an der hinteren Bauchwand festgehalten. Im Dünndarm wird die Nahrung, die im Magen angedaut wurde, in ihre Bestandteile zerlegt. Die Verdauungssäfte werden in der Leber (Galle) und in der Bauchspeicheldrüse produziert und gelangen von diesen Organen durch kleine Kanäle in den Zwölffingerdarm. Die Darmzotten Eine besonders wichtige Funktion in der Verdauungsarbeit erfüllen die Darmzotten. Die gesamte Dünndarmschleimhaut ist mit vielen Zotten und Falten ausgestattet, was zur Oberflächenvergrößerung der Schleimhaut beiträgt. Sie enthalten Drüsen, die anfallende Stoffwechselprodukte des Körpers in den Darm ausscheiden und die Enzyme aus dem Bauchspeichel aktivieren. Durch die Darmzotten, die stark durchblutet sind, werden die Nährstoffe ins Blut aufgenommen. Die Muskelbewegungen des Darms (Peristaltik) helfen dabei, den Nahrungsbrei zu durchmischen und in Richtung Dickdarm zu befördern. Abfallstoffe aus körpereigenen Zellerneuerungen werden durch Blut und Lymphflüssigkeit abtransportiert und dann durch die Ausscheidungsorgane Darm, Haut, Nieren und Lunge aus dem Körper ausgeschieden. Der Darm ist also ein sehr wichtiges Blut- und Körperreinigungsmittel. Der Dickdarm Der Dünndarm mündet in den Dickdarm (Kolon). Unterhalb der Einmündungsstelle liegt der Blinddarm mit seinem Wurmfortsatz (Appendix). Oberhalb der Einmündungsstelle beginnt der aufsteigende Ast des Dickdarms, der in der Nähe der Leber in den quer verlaufenden Ast des Dickdarms übergeht. Unter dem linken Rippenbogen beginnt der absteigende Ast des Dickdarms. Dieser geht in den sog. S-Darm und anschließend in den Mastdarm über. Der Mastdarm endet am After. Im Dickdarm wird die Verdauung beendet und der restliche Nahrungsbrei durch Rückgewinnung von Wasser und Salzen eingedickt. All jene Stoffe, die der Körper nicht verdauen und nicht gebrauchen kann, gelangen in den Kot. 14

15 Gastrointestinaltrakt Der Verdauungstrakt oder auch Gastrointestinaltrakt, ist ein Kanal, der vom Mund bis zum After reicht. An jeder Stelle ist er mit einer Schleimhaut ausgekleidet und durchschnittlich insgesamt neun Meter lang. Mundhöhle/Speiseröhre 15

16 Chemische Umwandlung der Nahrung in verwertbare Bestandteile. Die Hauptaufgabe des Magen-Darm-Traktes besteht in der Aufnahme, Spaltung und Resorption der für den Körper lebensnotwendigen Nährstoffe, Elektrolyte und Wasser.Die Nahrung wird durch den Mund aufgenommen und über die Speiseröhre in den Magen transportiert. Im Magen wird der Speisebrei durch Salzsäure und Pepsin auf einen ph von 2-3 angesäuert und zersetzt. Nach einer Verweildauer von 1 bis 5 Stunden erfolgt der Weitertransport in den Dünndarm, wo durch eine weitere Freisetzung von Bikarbonat und Enzymen durch die Bauchspeicheldrüse und die Gallenblase eine Alkalisierung und enzymatische Spaltung der einzelnen Nahrungsbestandteile bewirkt wird und somit die Resorption der gespaltenen Kohlenhydrate, Proteine und Fette durch die Darmschleimhaut ermöglicht wird. Nach der Passage durch den Dünndarm wird der Chymus im Dickdarm durch Resorption von Wasser und Elektrolyten eingedickt und durch den Enddarm als Faeces ausgeschieden. Was geschieht mit der Nahrung, wenn sie diesen Weg durchläuft? Haben wir einen Teil vom z.b.brot abgebissen, so wird er im Mund mit den Zähnen grob zerkleinert und mit Speichel vermischt. Auf seinem weiteren Weg wird das Brot in seine Bestandteile zerlegt. Dabei werden Mehrfachzucker (Kohlenhydrate) in einfache Zucker aufgespalten, Eiweiße werden in Aminosäuren und Fette in Glyzerin und Fettsäuren umgewandelt. Der Grund dafür ist, dass der Körper die Bestandteile in ihrer ursprünglichen Form nicht verwenden kann. Sie würden einfach wieder ausgeschieden. Nur in der umgewandelten Form können die Nahrungsbestandteile durch die Darmwand in das Blut aufgenommen werden. Danach benutzt der Körper die Bestandteile als Rohstoffe, um eigene Produkte herzustellen, z. B. Hormone und Enzyme. Einen Teil der umgewandelten Nahrungsbestandteile wandelt der Körper aber auch wieder um in körpereigenes Fett, Eiweiß und Zucker. Das geschieht hauptsächlich in der Leber. Und weiter geht's mit unserem Brötchen. Als Speisebrei gelangt es über den Rachen und die Speiseröhre in den Magen. Im Magen wird es mit Magensaft vermischt, der Enzyme und Salzsäure enthält. Vom Magen gelangt der Speisebrei in den Dünndarm. Im oberen Teil des Dünndarms, dem Zwölffingerdarm, münden die Gänge der Bauchspeicheldrüse und der Gallenblase. An dieser Stelle werden dem Speisebrei Verdauungssäfte (Enzyme) zugefügt, die die Nahrung weiter aufspalten. Der Dünndarm, der fünf bis acht Meter lang ist, ist der eigentliche Ort der Verdauung. Die Darmzotten (Villi intestinales) sind finger- oder blattförmige Ausformungen der Schleimhaut. Sie vergrößern die Fläche, auf der die Nahrungsbestandteile vom Darm in das Blut aufgenommen werden, um das Fünffache. Diesen Vorgang nennt man Resorption. Über das Blut gelangen die Nährstoffe in die Leber und werden dort weiter verarbeitet. Nachdem nun von unserem Brötchen kaum noch Nährstoffe vorhanden sind, gelangt es vom Dünndarm in den Dickdarm. Wo diese beiden Organe ineinander übergehen, befindet sich der kurze Blinddarm mit dem fünf bis acht Zentimeter langen Wurmfortsatz. Im Dickdarm passiert der Speisebrei den aufsteigenden, den querverlaufenden und den absteigenden Teil. Auf diesem Wegstück wird ihm jetzt fortlaufend Flüssigkeit entzogen. Zuletzt bleiben nur noch die unverdaulichen Bestandteile des Brötchens übrig. Sie gelangen vom Dickdarm in den Mastdarm. Der Mastdarm ist deutlich enger. Hier entsteht bei Eintritt des Speisebreis, der jetzt als Kot bezeichnet wird, der Stuhldrang. Über den After wird dann der Kot ausgeschieden. 16

17 Verdauung beginnt beim Abbeissen und beim Kauen Speichel dient der Verdauung, dem Gewebeschutz, als Gleitmittel, ist fungizid, antibakteriell und antiviral, dient der Mineralisation der Zähne und puffert den Speisebrei. Der Speichel enthält das Kohlenhydrat-spaltende Enzym Amylase, wenig Zungen- Lipase zur Fettspaltung und Stoffe zur bakteriellen Abwehr wie Lysozym oder SCN- -Ionen zusammen mit Peroxidase, daneben Muzine (MUC1 und MUC 2) als Gleitmittel. Auch Ionen zur Mineralisation der Zähne wie Ca 2+ und F -, sowie HCO - 3 sind enthalten. 17

18 Der Weg der Nahrung Am oberen und unteren Ende der Speiseröhre befindet sich jeweils ein Verschlussmechanismus: der obere und untere Ösophagussphinkter. Die Muskulatur dieser beiden Verschlüsse steht hier unter einem höheren Tonus als die Wandmuskulatur im übrigen Teil der Speiseröhre. Die verstärkte Spannung der Muskulatur sorgt an diesen Stellen für den nötigen Verschluss zum Rachen und Magen hin. Im Bereich des unteren Ösophagussphinkters geht die Speiseröhre in den Magen über. Deshalb wird dieser Bereich auch oft als Magenmund oder Kardia bezeichnet. "Unterer Ösophagussphinkter", "Magenmund" und "Kardia" sind synonym verwendete Begriffe. Der Magenmund liegt etwa 1 bis 4 cm unterhalb des Zwerchfells. Bevor die Nahrung heruntergeschluckt werden kann, muss sie gründlich gekaut und mit Speichel vermischt werden. Die Zunge formt daraufhin einen Bissen (Bolus), der durch seine Form leicht die Speiseröhre hinuntergleiten kann. Der Speisebrei ist jetzt schluckfertig gemacht worden. Durch eine bewusste Bewegung der Zunge wird der Schluckakt eingeleitet. Der obere Ösophagussphinkter erschlafft beim Schlucken, um der Speise den Durchtritt zu gewähren. Zu Beginn, in der oralen Phase, ist dieser Vorgang noch willkürlich steuerbar. Die Nahrung wird bewusst heruntergeschluckt. Sobald sie jedoch den Zungengrund und damit den Rachen (Pharynx) erreicht, hat der Mensch keine Gewalt mehr über den Schluckvorgang. Das vegetative Nervensystem übernimmt jetzt alle weiteren Funktionen. Ab dieser pharyngealen Phase geschieht nun alles nur noch rein reflektorisch. Damit es nicht zum Verschlucken kommt und die Nahrung tatsächlich den richtigen Weg findet, sind Schluckvorgang und Atmung genau aufeinander abgestimmt. So verschließt der Kehldeckel (Epiglottis) die Luftröhre (Trachea) beim Schlucken, indem er sich nach unten bewegt und die Luftröhre abdichtet. Auf diese Weise kann nichts an Speisen oder Flüssigkeiten in die Luftröhre gelangen. Obwohl dieser Mechanismus reflexartig geschieht, passiert es aber trotzdem manchmal, dass er etwas verspätet einsetzt, z.b. wenn die Koordination zwischen Schluckvorgang und Atmung durch Sprechen oder plötzliches Lachen aus dem Takt gerät. Man "verschluckt" sich: Jetzt können kleine Mengen an Flüssigkeit oder fester Nahrung in den Kehlkopf gelangen. Sofort führt dieser Kontakt reflexartig zu einem Verschluss der Stimmlippen und unwillkürlich treten starke Hustenstöße auf. Durch die Kraft des Hustens werden die Fremdkörper aus dem Kehlkopf heraus befördert und der Atemweg ist wieder frei. 18

19 Speiseröhre (Ösophagus) Die Speiseröhre ist der Transport- und Verbindungsweg zwischen Rachen und Magen. Sie ist ein elastischer, etwa 25 cm langer, Muskelschlauch mit einer durchschnittlichen Weite von etwa 2 cm. Beim Schlucken von Speisen oder Flüssigkeiten kann sie sich jedoch auf bis zu 3,5 cm Weite aufdehnen. In ihr finden keine Verdauungsvorgänge statt, sie dient ausschließlich als Transportweg. Die Speiseröhre befindet sich zwischen Luftröhre und Wirbelsäule, wobei sie sich im weiteren Verlauf nach unten, zum Magen hin, von der Wirbelsäule entfernt. Die Weite der Speiseröhre ist nicht über ihre ganze Länge gleich. Auf ihrem Weg zum Magen muss die Speiseröhre drei anatomisch bedingte Engstellen passieren: die erste Enge wird durch den Kehlkopf verursacht. Sie ist von allen die engste Stelle und die am wenigsten erweiterungsfähige. Auf dem weiteren Weg nach unten verengt dann als nächstes die Aorta die Speiseröhre, weshalb diese Stelle auch als Aortenenge bezeichnet wird. Die letzte Enge besteht beim Durchtritt durch das Zwerchfell. An diesen drei Stationen kann sich die Speiseröhre bei Nahrungsaufnahme nicht so weit ausdehnen, wie an ihren anderen Stellen. Sie behält dort ihre Weite von etwa 2 cm konstant bei. Normalerweise bleiben diese Engpässe unbemerkt. Es gibt aber Situationen, in denen sich die Engstellen bemerkbar machen, z. B. wenn jemand zu hastig zu viel Nahrung auf einmal herunterschluckt oder die Nahrung nur ungenügend gekaut wird. Es besteht aber dann trotzdem kein Grund zur Besorgnis, da der Speisebrei nach kurzem Stocken auch schnell wieder weiter Richtung Magen befördert wird. Nur die nächsten Bissen sollten dann wieder etwas kleiner ausfallen. 19

20 Der Weg der Nahrung Speiseröhre (Ösophagus) ist die schlauchförmige Verbindung zwischen der Mundhöhle und dem Magen. Sie besteht aus einem Muskelschlauch, der innen mit einer Schleimhaut ausgekleidet ist. An ihrem oberen und unteren Ende wird sie von zwei ringförmigen Schließmuskeln (Ösophagussphinkteren) verschlossen. Mit jedem Schluckvorgang wird die Nahrung aus dem Mund in die Speiseröhre geschoben. Die wellenförmig - peristaltisch ablaufende Muskelbewegung der Speiseröhrenwand transportiert die Nahrung in den Magen. Am Ende des Schluckvorgangs öffnet sich der untere Speiseröhrenschließmuskel (Ösophagussphinkter), der üblicherweise den Mageneingang dicht verschlossen hält. Auf seinem weiteren Weg Richtung Magen wird der Nahrungsbrei mit Hilfe der Muskulaturschichten transportiert. Dies geschieht innerhalb von 6 bis 8 Sekunden durch wellenförmige Kontraktionen der Muskulatur in Richtung Magen. Diese Art der Fortbewegung der Speise nennt sich Peristaltik. Dabei kontrahiert die Muskulatur hinter dem Speisebrei und drückt ihn nach unten. Gleichzeitig erschlafft die davor gelegene Muskulatur reflektorisch. So geht es abwechseln - kontrahierend und erschlaffend - weiter, bis der Magen erreicht ist. Der Transport der Nahrung vom Rachen in den Magen ist wegen dieser Muskelarbeit ein aktiver Prozess. Diese Unterscheidung ist wichtig. Sie könnten sogar auf dem Kopf stehend essen. Die Nahrung würde nach dem Schlucken dennoch in den Magen transportiert werden. 20

21 Erkrankungen der Speiseröhre Aufbau und Funktion der Speiseröhre Diagnostik der Speiseröhrenerkrankungen Refluxkrankheit und refluxbedingte Speiseröhrenentzündung Nicht-refluxbedingte Speiseröhrenentzündungen Speiseröhren-Beweglichkeitsstörung Speiseröhrendivertikel Schluckauf Zwerchfellbruch Speiseröhren-Krampfadern Speiseröhrenkrebs Refluxkrankheit und Ösophagusulcera 21

22 Magen - venter Aufbau und Funktion des Magen-Darm-Traktes Die Hauptaufgabe des Magen-Darm-Traktes besteht in der Aufnahme, Spaltung und Resorption der für den Körper lebensnotwendigen Nährstoffe, Elektrolyte und Wasser.Die Nahrung wird durch den Mund aufgenommen und über die Speiseröhre in den Magen transportiert. Im Magen wird der Speisebrei durch Salzsäure und Pepsin auf einen ph von 2-3 angesäuert und zersetzt. Nach einer Verweildauer von 1 bis 5 Stunden erfolgt der Weitertransport in den Dünndarm, wo durch eine weitere Freisetzung von Bikarbonat und Enzymen durch die Bauchspeicheldrüse und die Gallenblase eine Alkalisierung und enzymatische Spaltung der einzelnen Nahrungsbestandteile bewirkt wird und somit die Resorption der gespaltenen Kohlenhydrate, Proteine und Fette durch die Darmschleimhaut ermöglicht wird. Nach der Passage durch den Dünndarm wird der Chymus im Dickdarm durch Resorption von Wasser und Elektrolyten eingedickt und durch den Enddarm als Faeces ausgeschieden. Neben der Verdauung und Resorption von Nährstoffen erfüllt der Magen-Darm-Trakt noch eine weitere wichtige Funktion: den Schutz des Organismus vor dem Eindringen von in der Nahrung enthaltenen Noxen und Antigenen sowie die Aufrechterhaltung eines stabilen inneren Milieus gegenüber der Umwelt Der Magen liegt vor dem eigentlichen Verdauungstrakt, dem Darm. Seine Funktion besteht hauptsächlich darin, den Speisebrei zu desinfizieren, zu speichern und durch seine Muskeltätigkeit zu durchmischen. Nach der Magenverdauung gibt er durch Muskelkontraktionen den Nahrungsbrei in kleinen Portionen in den Darm ab. Dort wird die Verdauung dann weiter fortgesetzt. Die Steuerung aller dieser Vorgänge, wie Speicherung, Magensaftsekretion und Weiterleitung in den Darm, erfolgt durch das autonome vegetative Nervensystem 22

23 Der Magen (Gaster, Venter, Stomachus) Der Magen (Gaster, Venter, Stomachus) ist ein muskulöses Hohlorgan und liegt im linken bis mittleren Oberbauch. Er unterteilt sich in mehrere Abschnitte. Am oberen, rechtsseitigen Ende des Magens, befindet sich der Magenmund (Kardia). Hier mündet die Speiseröhre in den Magen. Dann folgt, linksseitig vom Magenmund gelegen, eine obere Ausbuchtung. Diese "Magenkuppel" liegt teilweise dem Zwerchfell an und bildet den oberen Abschluss des Magengrundes (Fundus). Der Fundus liegt unter dem Herzen und ist gleichzeitig die höchste Magenregion bei einem aufrecht stehenden Menschen. Hier sammelt sich auch die beim Essen mitgeschluckte Luft an. Der größte Teil des Magens, der eigentliche Magenkörper (Korpus), schließt sich dem Magengrund an. Der Korpus geht dann in den unteren Bereich des Magens über. Das ist der Abschnitt, der nach unten hin immer enger wird und direkt vor dem Magenausgang liegt. Er beginnt mit einem weiten Vorraum, dem Antrum pyloricum und ist gleichzeitig auch die tiefste Stelle des Magens. Der Vorraum geht über in den Pförtnerkanal, den Canalis pyloricus, der schließlich mit dem Magenpförtner endet. Der Magenpförtner ist der Magenausgang und wird meistens kurz Pylorus oder Pförtner genannt. Der Pförtner bildet eine natürliche Enge. Die Muskulatur der Magenwand ist hier stark verdickt und deshalb sehr kräftig. Dadurch entsteht ein relativ enger, abschließender Übergang vom Magen zum Zwölffingerdarm (Duodenum). Der Pförtner ist aber kein Schließmuskel im eigentlichen Sinne, da er nicht eigenständig tätig ist Er kann sich nicht selbständig öffnen und schließen. 23

24 Magen Im nüchternen Zustand besitzt der Magen die Form eines schmalen Schlauches. Je nach Füllungsgrad und Körperlage kann seine Form jedoch stark variieren. Während einer Mahlzeit bei einem Erwachsenen ist er imstande im Extremfall bis zu 2,4 Liter Nahrung und Flüssigkeit zu fassen. Bei Neugeborenen beträgt das Fassungsvermögen 0,03 Liter. Ist der Magen bei einem Erwachsenen mäßig gefüllt, ist er ungefähr 30 cm lang. Seine Form ist jetzt vereinfacht mit einem gefüllten, länglichen Beutel zu vergleichen. Der Beutel hängt aber nicht einfach gerade herunter, sondern wölbt sich im linken Oberbauch erst in einer Art "Buckel" nach oben, in Richtung Herz. Am unteren Ende verengt er sich und biegt dann wieder nach rechts in Richtung Bauchmitte ab. Der Magen dehnt sich also hauptsächlich zur linken Körperseite hin bogenförmig aus. Er bildet so eine kleine Innenkrümmung, die kleine Kurvatur, und eine äußere große Krümmung, die große Kurvatur. Wandaufbau Grundsätzlich ist der Wandaufbau ist im gesamten Verdauungstrakt gleich. Er unterscheidet sich jedoch in den verschiedenen Drüsenarten, die in der Wand vorkommen können. Die Magenwand ist etwa 3 mm dick und besteht aus vier Schichten. Von außen nach innen: Serosa ist die seröse Haut, von der die gesamten Bauchorgane überzogen sind. Serös bedeutet, dass diese Haut eine serumartige Flüssigkeit bildet. Muskularis: Muskelschicht Submukosa: Schicht unter der Schleimhaut Mukosa: Schleimhaut Magen 24

25 Verdauung im Magen Der Magen liegt vor dem eigentlichen Verdauungstrakt, dem Darm. Seine Funktion besteht hauptsächlich darin, den Speisebrei zu desinfizieren, zu speichern und durch seine Muskeltätigkeit zu durchmischen. Nach der Magenverdauung gibt er durch Muskelkontraktionen den Nahrungsbrei in kleinen Portionen in den Darm ab. Dort wird die Verdauung dann weiter fortgesetzt. Die Steuerung aller dieser Vorgänge, wie Speicherung, Magensaftsekretion und Weiterleitung in den Darm, erfolgt durch das autonome vegetative Nervensystem Durch Muskelkontraktionen der Magenwand wird der Nahrungsbrei gleichmäßig durchmischt und vorwärts bewegt. Etwa alle 20 Sekunden erfolgen wellenförmige Kontraktionen, die sich über den gesamten Magen erstrecken. Diese Kontraktionen verlaufen von oben nach unten und werden auch als Peristaltik bezeichnet. Mit Hilfe dieser Peristaltik wird der Nahrungsbrei vermischt und gleichzeitig langsam Richtung Magenausgang transportiert. Die ständige Durchmischung ist sehr wichtig. Sie dient der mechanischen Zerkleinerung der Nahrung und besonders auch der leichteren Fettverdauung. Die schlecht wasserlöslichen Fetttröpfchen neigen nämlich dazu, sich zu großen Fetttropfen zusammenzuballen. Dann sind sie aber nur schwer durch die fettspaltenden Enzyme (Lipasen) angreifbar. Wird der Nahrungsbrei dagegen ständig in Bewegung gehalten, bleiben die Fetttröpfchen getrennt und können so besser verdaut werden. Die Drüsen des Magens produzieren täglich etwa 2 Liter Magensaft. Seine Produktion beginnt, sobald die Nahrung mit der Schleimhaut in Kontakt getreten ist und der Magen sich ausdehnt. Aber auch, wenn der Magen nur mit der Möglichkeit der Nahrungsaufnahme "rechnet", wird die Produktion von Magensaft angeregt. Die Bildung von Magensaft vollzieht sich in drei Phasen: In der nervalen oder kephale Phase herrschen Steuerungsprozesse des Gehirn vor. In dieser Phase bereitet sich der Magen auf die Nahrungsaufnahme vor. Schon vor dem Essen können Reize die Magensaftsekretion anregen. Nase, Auge und Ohr stimulieren den Nervus Vagus. Diese Stimulation kann auch durch erlernte Verhaltensweisen erfolgen, z. B. das Händewaschen vor dem Essen. Stress und Ärger führen ebenfalls zu einer Stimulation. Durch die Erregung des Vagusnervs wird einerseits die Produktion von Magensäure, als auch von Gastrin aus den G-Zellen angeregt. Die Magenphase oder gastrische Phase beginnt, wenn Nahrung den Magen erreicht. Dehnreflexe am Fundus und vor allem angedaute Eiweiße im Bereich von Antrum und Pylorus führen zu einer verstärkten Freisetzung von Gastrin, das seinerseits die Produktion von Magensäure anregt. Besonders viel Gastrin wird ausgeschüttet, wenn die Speisen mit vielen Gewürzen durchsetzt sind. Auch Alkohol, Nikotin und Koffein fördern die Freisetzung von Gastrin. Die dritte Phase, die intestinale Phase, beginnt, wenn ein Teil der Nahrung den Dünndarm erreicht hat. Dann wird, ausgelöst durch mechanische und chemische Reize im Zwölffingerdarm, das Hormon Sekretin ausgeschüttet. Sekretin verringert die Magensäureproduktion und fördert die Produktion von Pepsinogen aus den Hauptzellen. An der Regulation der Magensäureausschüttung sind weitere Hormone beteiligt, z. B. Somatostatin und Neurotensin. 25

26 Verdauung im Magen Die Salzsäure greift alle Eiweißstoffe (Proteine) an und zerbricht ihre Struktur. Dieser Vorgang wird auch als Denaturierung der Proteine bezeichnet. Neben dieser Funktion bekämpft die Salzsäure zusätzlich alle mit der Nahrung aufgenommenen Bakterien und Viren. Eingedrungene Krankheitserreger werden auf diese Weise abgetötet. Eine wichtige Rolle spielt die Salzsäure auch in der Enzymumwandlung. Sie wandelt die inaktive Vorstufe "Pepsinogen" in die aktive Form "Pepsin" um. Pepsine sind eiweißspaltende Enzyme, die ein saures Milieu benötigen, um ihre Funktion zu erfüllen. Sie entstehen erst unter Mitwirkung von Salzsäure aus ihrer Vorstufe "Pepsinogen", das von den Hauptzellen der Magenschleimhaut produziert wird. Die Pepsine führen während ihrer Verdauungsarbeit aber noch nicht zur vollständigen Spaltung der Eiweiße. Diese werden im Magen erst einmal nur in grobe Bruchstücke gespalten. Die eiweißhaltige Gerüstsubstanz von pflanzlichen Nahrungsmitteln, beispielsweise, und die bindegewebige Hülle von tierischen Nahrungsmitteln werden im Magen aufgebrochen. Dadurch wird es erst möglich, dass deren wichtige Nährstoffe freigesetzt werden. Der Magenschleim wird von bestimmten Zellen, den Oberflächenzellen und den Nebenzellen der Magenschleimhaut, produziert. Der Schleim bildet einen geschlossenen Film, der den gesamten Magen von innen auskleidet. Er bildet so einen schützenden Belag vor dem Angriff der Salzsäure und den Enzymen. Auf diese Weise wird verhindert, dass der Magen sich selbst verdaut. Der Intrinsic factor ist ein Eiweiß (Protein), das mit Vitamin B12 eine Verbindung eingeht. Diese Verbindung ist wichtig für die Aufnahme des Vitamins aus dem Darm. Das Vitamin alleine würde sonst, ohne den begleitenden Schutz des Intrinsic factors, von den Darmbakterien zerstört werden. Es käme zu erheblichen Mangelzuständen. Menschen, die unter einem Mangel an diesem Eiweiß leiden, erkranken an einer schweren Blutarmut, der perniziösen Anämie ("perniziös" bedeutet im medizinischen Sinne gefährlich, bösartig). Neben der Anämie kann es auch zu Schädigungen der Nervenfunktionen und der Schleimhaut kommen. In kleinen Portionen entlässt der Magen den Nahrungsbrei in den Zwölffingerdarm (Duodenum). Dabei zieht sich in regelmäßigen Abständen die Muskulatur des unteren Magens zusammen. Während der Erschlaffungsphase öffnet sich der Magenpförtner und ein kleiner Teil des Speisebreis wird in den Darm abgegeben. In welcher Zeit sich dieser Vorgang abspielt, bis der Magen endgültig leer ist, ist von verschiedenen Faktoren abhängig. Der Magen entlässt immer nur so viel Nahrung in den Darm, wie dieser verarbeiten kann. Die Speise kann insgesamt zwischen zwei und sieben Stunden im Magen liegen. Am kürzesten verweilen kohlenhydratreiche Speisen. 26

27 Magen - venter Drüsen Die Schleimhaut (Mukosa) ist im nüchternen Zustand in längliche Falten gelegt, die am Magenpförtner zusammenlaufen. Die Einsenkungen zwischen diesen Falten werden auch als "Magenstraßen" bezeichnet. In der Schleimhaut befinden sich verschiedene Drüsen (Glandulae gastricae). Die nur Schleim bildenden Drüsen, die mukoiden Drüsen, sitzen vorwiegend im Abschnitt des Magenmundes, dem Antrum und Pförtnerbereich. Hier wird auch kein Verdauungssaft gebildet. Die Drüsen im Fundus und Corpus bilden hauptsächlich den verdauenden Magensaft.Schleim und Verdauungssäfte werden von drei unterschiedlichen Zelltypen produziert: Belegzellen: Sie befinden sich vorwiegend im mittleren und unteren Teil der drüsenhaltigen in tiefen Falten liegenden Magenschleihaut. Belegzellen produzieren Salzsäure, Bicarbonat und den Intrinsic factor, der Aufnahme von Vitamin B12 fördert. Hauptzellen: Sie liegen im unteren Teil der Schleimhautfalten und dienen der Produktion von eiweißspaltenden Enzymen (Pepsinogen) und fettspaltenden Enzymen (Lipasen) Nebenzellen: Mehr oberflächlich gelegen produzieren sie den Magenschleim, der die Magenwand vor der aggressiven Salzsäure schützt. Die Drüsen im Bereich des Magenmundes, des Antrums und des Pförtnerbereiches bestehen nur aus Nebenzellen, da sie ausschließlich Schleim bilden. Eine vierte Zellart befindet sich in der Schleimhaut des Antrums und des Pförtners. Dies sind die G-Zellen, die das Hormon Gastrin produzieren. 27

28 Gastroskopie 28

29 Zwölffingerdarm Der Zwölffingerdarm (Duodenum) ist der obere, etwa 25 cm lange Abschnitt des Dünndarms. An sein Ende schließt sich der zweite Teil des Dünndarms, der Leerdarm (Jejunum), an. Dieser mündet schließlich in den Krummdarm (Ileum). Die einzelnen Abschnitte gehen ohne scharfe Abgrenzung fließend ineinander über.der Name Zwölffingerdarm kommt daher, weil er in seiner gesamten Länge der Breite von zwölf Fingern entspricht. Er liegt im rechten Oberbauch und folgt unmittelbar auf den Magen. Mit seiner gebogenen Form umschließt der Zwölffingerdarm den Kopf der Bauchspeicheldrüse (Pankreas). Durch diese Lage ist er - im Gegensatz zum Leerdarm und Krummdarm - nicht sehr beweglich. In der Mitte des Zwölffingerdarms befindet sich in einer Schleimhautfalte eine kleine Erhebung (Papilla duodeni major). Hier münden der Ausführungsgang der Bauchspeicheldrüse und der Gallengang ein. Im Zwölffingerdarm werden dem angedauten, sauren Speisebrei weitere Verdauungsenzyme beigefügt. Die Enzyme hierfür werden zum Teil aus der Bauchspeicheldrüse und zum Teil aus der Gallenblase freigesetzt und in den Zwölffingerdarm abgegeben. Gleichzeitig wird der saure Speisebrei durch alkalisches Sekret neutralisiert. Dieser gesamte Prozess wird ausgelöst, sobald der saure Nahrungsbrei mit der Darmschleimhaut in Kontakt tritt. Die Schleimhaut produziert nun zwei Hormone, das Sekretin und das Pankreozymin-Cholezystokinin. Dieses Hormon löst über den Blutweg die Ausschüttung der Bauchspeicheldrüsenenzyme aus. Gleichzeitig sorgt es dafür, dass sich die Gallenblase rhythmisch zusammenzieht. Dadurch wird die Gallensekretion in der Leber angeregt. Es wird so vermehrt Gallensaft durch den Gallengang in den Zwölffingerdarm freigesetzt. Neben diesen beiden Hormonen produziert die Darmschleimhaut auch eigene Enzyme, die Enterokinasen und Disaccharidasen. Die Enterokinasen wandeln ein eiweißspaltendes Enzym der Bauchspeicheldrüse, das inaktive Trypsinogen, in das aktive Trypsin (= Pankreatin) um. Bei den Disaccharidasen handelt es sich um zuckerspaltende Enzyme Damit der Speisebrei auch gut mit den Verdauungssäften durchmischt wird und die Nährstoffe aufgenommen werden können, verfügt der gesamte Dünndarm über verschiedene Beweglichkeitsmechanismen. Rhythmisches Zusammenziehen der Ringmuskulatur und pendelartige Bewegungen durch die Längsmuskulatur bewirken eine sorgfältige Vermischung. Durch die Bewegung der Zotten wird ein intensiver Kontakt zwischen Schleimhaut und Nahrungsbrei ermöglicht. Dies verbessert die Resorptionsfähigkeit. Währenddessen muss der Speisebrei aber auch weiter in Richtung Dickdarm bewegt werden. Deshalb verlaufen sich vorwärts bewegende, wellenförmige Muskelkontraktionen, die peristaltischen Wellen, über die gesamte Darmwand hinweg. Bis der Speisebrei den Dünndarm endgültig passiert hat, können bis zu 10 Stunden vergehen. 29

30 Dünndarm (Intestinum tenue) Leerdarm (Jejunum) und Krummdarm (Ileum) Der Dünndarm besitzt bei einer Länge von etwa 3,75 m in vivo in tonisiertem Zustand eine absorbierende Fläche von ca. 200 m² (Thews und Vaupel 2001), insgesamt beträgt die Länge des Gastrointestinaltraktes in relaxiertem Zustand (post mortem) ca. 9 m (Saladin 2001), die Gesamtoberfläche des Magen-Darm- Traktes entspricht in ungefähr der Größe eines Tennisplatzes ( double-size tennis court, Silverthorn 2001), was ca. 260 m² entspricht.bei dieser enormen Kontaktfläche mit der Umgebung kommt der Darmmucosa eine wichtige Bedeutung in der Abwehr von in der Umwelt vorhandenen Mikroorganismen und exogenen Noxen zu. Der Gastrointestinaltrakt verfügt über ein spezifisches Immunsystem, das so genannte GALT (gut-associated lymphoid tissue) (Mayrhofer 1984). Die aus dem Darmlumen eingedrungenen Antigene werden über M-Zellen in die Peyer-Plaques und Lymphfollikel aufgenommen, dort werden sie B- und T-Zellen des Immunsystems präsentiert. Die so stimulierten Lymphozyten gelangen zunächst aus der Mucosa in die mesenterialen Lymphknoten und in den Ductus thoracicus, nach ihrer Differenzierung (Homing) wandern sie zurück in die Lamina propria mucosae. In der Mucosa üben diese speziell differenzierten Zellen dann gemeinsam mit intraepithelialen Lymphozyten Effektorfunktionen aus und sind direkt an der Abwehr von Antigenen beteiligt (Stallmach und Zeitz 1999). Von wesentlicher Bedeutung für die darmspezifische Immunabwehr sind die von Zellen des intestinalen Immunsystems freigesetzten Zytokine. Sie sind sowohl an der Entstehung von Entzündungen wie auch an der Regulation der Immunantwort beteiligt. Die Oberfläche des Zwölffingerdarms, und auch des übrigen Dünndarms, ist stark vergrößert. Dadurch können möglichst viele Nährstoffe und Vitamine aufgenommen werden. Die Vergrößerung dieser Resorptionsfläche entsteht, indem sich die Schleimhaut in zahlreiche hohe, ringförmige Falten legt. Dies sind die "Kerckring-Falten". Die Falten der Schleimhaut sind zusätzlich von winzigen Ausstülpungen (Zotten) und Einsenkungen (Krypten) übersäht. Dadurch wird die Oberfläche noch einmal vergrößert. Die Krypten werden auch als "Lieberkühn"- Krypten bezeichnet und dienen der Sekretion des Dünndarmsaftes. Die größte Erweiterung der Oberfläche aber geht von den Millionen von mikroskopisch kleinen, fingerähnlichen Fortsätzen der Darmzellen (Enterozyten) in der Schleimhaut aus. Diese Fortsätze werden wegen ihrer stäbchenartigen Form auch Mikrovilli genannt (lat. villus = zottiges Haar). Sie bilden in ihrer Gesamtheit eine Art Bürstensaum, der die Nährstoffe aufsaugt und in die Blutbahn befördert. Würde die Oberfläche des gesamten Dünndarms ausgebreitet, ergäbe sich eine Fläche von etwa 200 Quadratmetern. Eine enorme Größe ist also hier auf kleinstem Raum zusammengefasst. 30

31 Dünndarm Der Dünndarm folgt direkt auf den Magen und ist etwa 3,75 m lang mit einem Durchmesser von ungefähr 2,5 cm. Im Gegensatz zum Zwölffingerdarm, dem Anfangsteil des Dünndarms, sind die folgenden beiden Abschnitte, Leerdarm und Krummdarm, wieder sehr beweglich. Diese Beweglichkeit verdanken sie einer besonderen Befestigungsform im Körper. Die beiden Dünndarmabschnitte hängen in ihrer ganzen Länge an einem Band. Dieses Aufhängeband wird auch als Mesenterium bezeichnet. Das Mesenterium besteht aus fettreichem Bindegewebe. Es enthält Gefäße, Lymphknoten und Nerven. Es versorgt den Dünndarm ausreichend mit Blut. Das Mesenterium heftet an der hinteren Bauchwand fest und verläuft in einer nahezu geraden Linie vom Zwölffingerdarm aus schräg nach rechts unten bis zur Einmündung in den Dickdarm. Die dabei entstehende Linie beträgt nur etwa 16 cm und nennt sich Mesenterialwurzel (Radix mesenterii). Die relativ kurze Länge von 16 cm würde ohne eine Raffinesse der Natur nicht ausreichen, den Leerdarm und Krummdarm ausreichend zu befestigen. Beide zusammen sind ungefähr zwanzigmal länger als die Mesenterialwurzel. Aus diesem Grund legt sich das Mesenterium in zahlreich, leicht verschiebbare kleine Falten. So ist es möglich, die gesamte Länge der beiden Dünndarmabschnitte auf 16 cm Strecke unterzubringen. Durch die starke Fältelung ähnelt das Mesenterium sehr einer Krause, weswegen es auch als Dünndarmgekröse bezeichnet wird. Die Hauptaufgabe des Dünndarms besteht darin, die lebensnotwendigen Bestandteile des Nahrungsbreis in kleinste Bruchstücke zu aufzuspalten. Solange, bis nur noch einzelne Moleküle von ihnen übrig sind. Damit ist die Umwandlung in die resorptionsfähige Form beendet. Die Nährstoffe können nun über die Dünndarmschleimhaut ins Blut gelangen. Übrig bleiben jetzt nur noch nichtresorbierbare Nahrungsbestandteile und Wasser. Der Dünndarm hat aber noch eine weitere wichtige Aufgabe zu erfüllen. Täglich werden bis zu 7 Litern Verdauungssaft produziert. Der Verdauungssaft besteht aus Speichel, Magensaft, Galle, Bauchspeicheldrüsensekret und Dünndarmsekret. Damit von diesem wertvollen Saft nicht zuviel verloren geht, wird ein großer Teil im Dünndarm ebenfalls über die Schleimhaut dem Körper wieder zugeführt. Dieses beträchtliche Resorptionsvermögen wird erreicht durch die stark vergrößerte innere Oberfläche des Dünndarm. Der Dünndarm ist von innen nicht glatt, sondern ausgestattet mit tiefen Falten, die mit Zotten und Krypten bedeckt und von Millionen feiner Mikrovilli bedeckt sind. So wird die Resorptionsfläche auf bis zu 200 Quadratmetern vergrößert. 31

32 Dünndarm 32

33 Dickdarm (Intestinum crassum) Der Dickdarm und der sich anschließende Mastdarm sind der letzte Abschnitt des Verdauungskanals. Zusammen sind sie etwa 1,5 Meter lang. Der Dickdarm wird in mehrere Abschnitte unterteilt: Er beginnt blind im rechten unteren Bauchraum mit einem etwa 7 cm langen Anfangsteil, dem Blinddarm (Caecum) und seinem Wurmfortsatz (Appendix vermiformis). Der Blinddarm ist der weiteste (7 cm Durchmesser) aber auch gleichzeitig der kürzeste Abschnitt des gesamten Dickdarms. Der nächste Abschnitt des Kolons verläuft, seinem Namen "Colon ascendens" oder aufsteigender Grimmdarm entsprechend, von unten aufwärts bis zur Leber. Dabei liegt er der rechten Bauchwand an. Kurz unterhalb der Leber geht der Weg weiter nach links bis in die Nähe der Milz. Wegen seiner jetzt erlangten Lage wird dieser Teil als "Colon transversum" oder querliegender Grimmdarm, bezeichnet. Er ist an dieser Stelle komplett von Bauchfell überzogen und sehr beweglich. Von hier aus geht es in einer scharfen Kurve, wieder an der Bauchwand entlang, abwärts, weshalb dieser Abschnitt "Colon descendens" oder absteigender Grimmdarm genannt wird. Im unteren Bereich löst sich das Kolon wieder von der Bauchwand. Hier bildet es dann eine S-förmige Schleife und geht in den letzten Abschnitt über. Diesen letzten Teil des Kolons bildet das Sigma (Colon sigmoideum). Das Sigma tritt vom Bauchraum aus in das kleine Becken über. Im Bereich des kleinen Beckens folgt nun auf das Kolon der Mastoder Enddarm (Rektum). Das Rektum ist cm lang, S - förmig wie das Sigma und ist nicht mehr von Bauchfell überzogen. 33

34 Dickdarm Im Dickdarm wird dem Darminhalt Wasser entzogen Der Wandaufbau des Dickdarms entspricht dem des übrigen Verdauungstraktes. Die Schleimhaut des Dickdarms weist aber im Vergleich zur Dünndarmschleimhaut eine Besonderheit auf. Zotten, die für die Nährstoffresorption im Dünndarm unerlässlich waren, finden sich hier nicht mehr. Das ist auch nicht nötig, da die Verdauung und Aufnahme (Resorption) von Nährstoffen beendet ist. Jetzt besteht die Aufgabe des Dickdarm darin, dem Darminhalt Wasser zu entziehen, damit dieses dem Körper nicht verloren geht. Der Körper würde sonst sehr schnell austrocknen. Die Aufnahme von Wasser und den darin gelösten Elektrolyten aus dem Darminhalt hat zur Folge, dass der Stuhl auf seinem Weg durch den Dickdarm immer fester wird. Damit er aber dadurch nicht seine Gleitfähigkeit verliert, gibt es im Dickdarm zahlreiche tiefe Einstülpungen. Sie werden als Dickdarmkrypten bezeichnet. Die Krypten bestehen hauptsächlich aus schleimbildenden Becherzellen. Sie ermöglichen eine erhöhte Schleimproduktion. Der Schleim ist wichtig, damit der Stuhl ungehindert vorwärtsbewegt werden kann. 34

35 Darmtrakt und Immunabwehr Der Gastrointestinaltrakt verfügt über ein spezifisches Immunsystem, das so genannte GALT (gut-associated lymphoid tissue) (Mayrhofer 1984). Die aus dem Darmlumen eingedrungenen Antigene werden über M-Zellen in die Peyer-Plaques und Lymphfollikel aufgenommen, dort werden sie B- und T- Zellen des Immunsystems präsentiert. Die so stimulierten Lymphozyten gelangen zunächst aus der Mucosa in die mesenterialen Lymphknoten und in den Ductus thoracicus, nach ihrer Differenzierung (Homing) wandern sie zurück in die Lamina propria mucosae. In der Mucosa üben diese speziell differenzierten Zellen dann gemeinsam mit intraepithelialen Lymphozyten Effektorfunktionen aus und sind direkt an der Abwehr von Antigenen beteiligt (Stallmach und Zeitz 1999). Von wesentlicher Bedeutung für die darmspezifische Immunabwehr sind die von Zellen des intestinalen Immunsystems freigesetzten Zytokine. Sie sind sowohl an der Entstehung von Entzündungen wie auch an der Regulation der Immunantwort beteiligt. Bakterien der Dickdarmflora halten uns gesund Ein weiterer Unterschied zum Dünndarm besteht in der Besiedelung mit Bakterien. Im Gegensatz zum Dünndarm wird der Dickdarm von wesentlich mehr Bakterien bewohnt, die in ihrer Gesamtheit die Darmflora bilden. Dazu gehören hauptsächlich Escherichia coli, Enterokokken, Bacillus acidophilus und Bacillus bifidus = Lactobacillus bifidus. Diese Bakterien sind für eine intakte Darmwelt unerlässlich. Sie räumen unentwegt den Darm auf. Alle Nahrungsbestandteile, die vorher nicht verdaut wurden, werden von ihnen weiter durch Fäulnis- und Gärungsprozesse abgebaut. Eingedrungene, schädigende Bakterien werden von ihnen bekämpft. So sorgen sie immer für ein gesundes Klima im Darm. Dieses Gleichgewicht kann jedoch durch verschiedene Einflüsse gestört werden. Beispielsweise können Infektionskrankheiten oder die Einnahme von Antibiotika von Zeit zu Zeit dazu führen, dass sich das Gleichgewicht zu Ungunsten der schädigenden Bakterien verlagert. Die Bakterien der natürlichen Darmflora sind dann zahlenmäßig nicht mehr in der Lage, die Wirkung schädlicher Eindringlinge oder unverdauten Darminhalt auszugleichen. 35

36 Appendicitis. 36

37 Mastdarm Mastdarm (Rektum): cm langer Enddarmabschnitt. An den Mastdarm schließt sich der Afterkanal (Canalis analis) an. Die Aufnahme von Wasser und den darin gelösten Elektrolyten aus dem Darminhalt hat zur Folge, dass der Stuhl auf seinem Weg durch den Dickdarm immer fester wird. Damit er aber dadurch nicht seine Gleitfähigkeit verliert, gibt es im Dickdarm zahlreiche tiefe Einstülpungen. Sie werden als Dickdarmkrypten bezeichnet. Die Krypten bestehen hauptsächlich aus schleimbildenden Becherzellen. Sie ermöglichen eine erhöhte Schleimproduktion. Der Schleim ist wichtig, damit der Stuhl ungehindert vorwärtsbewegt werden kann. Durch den Entzug von Wasser verkleinert sich das Volumen des Darminhaltes auf etwa 200 ml pro Tag. Der Stuhl wird dann im Rektum solange gespeichert, bis ein ausreichendes Volumen erreicht ist, das den Entleerungsreflex (Defäkationsreflex) auslöst. Mastdarm Canalis analis 37

38 Mastdarm Bedenkt man, dass die über dem Enddarm liegenden Darmabschnitte des Dünndarms und des Dickdarms mehrere Meter lang sind, dann ist der Enddarm mit ungefähr 15 bis 30 Zentimetern recht kurz. Der Enddarm wird auch als Mastdarm oder Rektum bezeichnet. Der obere Teil des Enddarms wird Ampulle genannt. Die Ampulle kann sich stark erweitern. Sie hat die Aufgabe, den Kot zu sammeln, bis er ausgeschieden wird. Der innere Schließmuskel besteht aus glatter Muskulatur und unterliegt nicht dem Willen. Steuern können wir lediglich den äußeren Schließmuskel, der aus quergestreifter Muskulatur besteht. Ein weiterer wichtiger Schließmuskel ist der Muskulus puborectalis, der mit einer Schlinge von vorne um den Mastdarm herumzieht. Er ist Teil der Beckenbodenmuskulatur. Wird er verletzt, so kommt es sehr häufig zur Inkontinenz. 1 = Enddarm / Mastdarm / Rektum 2 = Schwellkörper (Corpus cavernosum recti): Aus diesen Schwellkörpern können Hämorrhoiden entstehen. 3 = Krypten oder Sägezahnlinie 4 = empfindliche Haut des unteren Analkanals 5 = Venengeflecht 6 = innerer Schließmuskel 7 = äußerer Schließmuskel 8 = Kohlrauschfalte 9 = Ampulle des Enddarms 10 = M. puborectalis: Willentlich bewegter Muskel, der den Mastdarm umgibt. 38

39 Defäkation Der Enddarm hat die Aufgabe, den Kot bis zur Ausscheidung zu sammeln. In den 3 bis 5 Metern Dünndarm, die zwischen dem Magen und dem Enddarm liegen, werden der Nahrung die Nährstoffe entzogen. Eiweiße, Fette, Zucker, Salze, Vitamine werden nach und nach in den Blutkreislauf und in den Lymphkreislauf abgegeben. Im Dickdarm schließlich wird dem restlichen Speisebrei langsam Flüssigkeit entzogen. Er wird immer fester. Weiterbewegt wird der Dickdarminhalt durch rhythmisches Zusammenziehen der Darmmuskulatur. So gelangt der Kot langsam, nach und nach, in den Enddarm. Damit nicht gleich alles "durchläuft" braucht der Enddarm einen Verschluss. Dieser Verschluss soll verhindern, dass Kot, Gase und flüssiger Darminhalt sofort über den Anus nach draußen gelangen. Sonst wären wir inkontinent und müssten ein Leben lang "Pampers" tragen. Dieser Verschlussmechanismus besteht aus den Schließmuskeln. Der innere Schließmuskel kann nicht vom Willen gesteuert werden. Der äußere dagegen sehr wohl. Zusätzlich zu den Schließmuskeln befinden sich in der Schleimhaut des Enddarms sogenannte Schwellkörper. Diese Schwellkörper werden als Corpus cavernosum recti bezeichnet. Aus ihnen können sich bei krankhafter Veränderung Hämorrhoiden entwickeln. Werden die Schwellkörper stark durchblutet, schwellen sie an und unterstützen den Schließmuskel dabei, den Darminhalt zu halten. Durch das Anschwellen bilden sich eine sägezahnförmige Ausbuchtungen, die in der Fachsprache Krypten genannt werden. Die Schwellkörper erfüllen eine sehr wichtige Funktion. Sie sind in der Lage, den Zustand des Darminhaltes genau zu erkennen. So "wissen" sie, wann sie anschwellen müssen, und wann das nicht notwendig ist. Der Darminhalt kann, je nachdem, was der Mensch gegessen hat, eine feste oder eine eher flüssige Konsistenz haben. Er kann mit einem hohen Anteil an Gasen versehen sein, z. B. wenn blähende Nahrung wie Hülsenfrüchte oder Zwiebeln in der Nahrung enthalten waren. Dieses Gemisch immer zuverlässig zurückzuhalten, bis der äußere Schließmuskel den Befehl für den Stuhlgang gibt, kann nur mit Unterstützung der Schwellkörper gelingen. 39

40 Defäkation Füllt sich dann die Ampulle, das ist der obere Abschnitt des Enddarms, wieder langsam mit Inhalt, so weitet sie sich stark aus. Auch die Schwellpolster schwellen wieder an, bis sie sich schließlich sogar berühren und wie Zahnräder ineinander greifen. Dadurch dichten sie den Enddarm vollständig ab. Über Dehnungsrezeptoren in der Darmwand der Ampulle wird der Füllungszustand gemessen. Die Dehnungsrezeptoren senden über Nervenfasern Signale an ein im Bereich des Kreuzbeins liegendes "Stuhlentleerungszentrum" weiter. Das Stuhlentleerungszentrum steht wiederum mit dem Großhirn in Verbindung, das bei einer entsprechenden Füllung der Ampulle den Befehl "Stuhldrang" erteilt. Jetzt sollten Sie sich zur Toilette begeben, denn mit dieser Empfindung werden über Nervenfasern aus dem "Stuhlentleerungszentrum" im Kreuzbein Befehle an den inneren Schließmuskel zur Erschlaffung gegeben. Gleichzeitig ziehen sich die in der Darmwand des Enddarms liegenden Längsmuskel zusammen. Der Enddarm verkürzt sich und die Kotsäule schiebt sich langsam nach draußen. Das kann aber nur geschehen, wenn wir dem willentlich gesteuerten äußeren Schließmuskel befehlen, ebenfalls zu erschlaffen. So kann der Stuhlgang über eine längere Zeit verhindert werden. Das sollte aber nur im Notfall getan werden. Häufiges Unterdrücken des Stuhldrangs ist eine der wesentlichsten Ursachen für eine chronische Verstopfung. Besser ist es, dem natürlichen Impuls nachzugeben. 40