Nährstoffaufnahme im Verdauungssystem

Verdaute Moleküle der Nahrung sowie Wasser und Mineralien aus der Nahrung werden aus der Höhle des oberen Dünndarms aufgenommen. Die absorbierten Stoffe gelangen hauptsächlich über die Schleimhaut in das Blut und werden im Blutkreislauf zu anderen Körperteilen zur Lagerung oder weiteren chemischen Veränderung transportiert. Dieser Teil des Verdauungssystems variiert mit verschiedenen Arten von Nährstoffen.

Nährstoffaufnahme im Verdauungssystem

Kohlenhydrate

Ein durchschnittlicher amerikanischer Erwachsener isst jeden Tag etwa ein halbes Pfund Kohlenhydrate. Einige unserer häufigsten Lebensmittel enthalten hauptsächlich Kohlenhydrate. Beispiele sind Brot, Kartoffeln, Gebäck, Süßigkeiten, Reis, Spaghetti, Obst und Gemüse. Viele dieser Nahrungsmittel enthalten sowohl Stärke, die verdaut werden kann, als auch Ballaststoffe, die der Körper nicht verdauen kann.

Die verdaulichen Kohlenhydrate werden durch Enzyme im Speichel, im Saft der Bauchspeicheldrüse und in der Auskleidung des Dünndarms in einfachere Moleküle zerlegt. Stärke wird in zwei Schritten verdaut: Erstens spaltet ein Enzym im Speichel und im Pankreassaft die Stärke in Moleküle auf, die Maltose genannt werden. dann spaltet ein Enzym in der Auskleidung des Dünndarms (Maltase) die Maltose in Glucosemoleküle, die vom Blut aufgenommen werden können. Glukose wird über die Blutbahn zur Leber transportiert, wo sie gespeichert oder zur Energiegewinnung für die Arbeit des Körpers verwendet wird.

Tafelzucker ist ein weiteres Kohlenhydrat, das verdaut werden muss, um nützlich zu sein. Ein Enzym in der Auskleidung des Dünndarms verdaut Haushaltszucker in Glukose und Fruktose, die jeweils aus der Darmhöhle in das Blut aufgenommen werden können. Milch enthält noch eine andere Art von Zucker, Laktose, die durch ein Enzym namens Laktase, das sich auch in der Darmschleimhaut befindet, in absorbierbare Moleküle umgewandelt wird.

Protein

Lebensmittel wie Fleisch, Eier und Bohnen bestehen aus riesigen Eiweißmolekülen, die von Enzymen verdaut werden müssen, bevor sie zum Aufbau und zur Reparatur von Körpergewebe verwendet werden können. Ein Enzym im Magensaft startet die Verdauung von geschlucktem Eiweiß.

Die weitere Verdauung des Proteins erfolgt im Dünndarm. Hier bewirken mehrere Enzyme aus dem Pankreassaft und der Darmschleimhaut den Abbau riesiger Proteinmoleküle in kleine Moleküle, die Aminosäuren genannt werden. Diese kleinen Moleküle können aus dem Hohlraum des Dünndarms in das Blut absorbiert und dann zu allen Teilen des Körpers transportiert werden, um die Wände und andere Teile der Zellen aufzubauen.

Fette

Fettmoleküle sind eine reiche Energiequelle für den Körper. Der erste Schritt bei der Verdauung eines Fettes wie Butter besteht darin, es im Wassergehalt der Darmhöhle aufzulösen. Die von der Leber produzierten Gallensäuren wirken als natürliche Detergenzien, die das Fett in Wasser auflösen und es den Enzymen ermöglichen, die großen Fettmoleküle in kleinere Moleküle aufzubrechen, von denen einige Fettsäuren und Cholesterin sind.

Die Gallensäuren verbinden sich mit den Fettsäuren und dem Cholesterin und helfen diesen Molekülen, sich in die Zellen der Schleimhaut zu bewegen. In diesen Zellen werden die kleinen Moleküle zu großen Molekülen zurückgebildet, von denen die meisten in Gefäße (Lymphgefäße genannt) in der Nähe des Darms übergehen. Diese kleinen Gefäße befördern das reformierte Fett zu den Venen der Brust, und das Blut befördert das Fett zu Speicherdepots in verschiedenen Teilen des Körpers.

Vitamine

Die großen, hohlen Organe des Verdauungssystems enthalten Muskeln, die es ihren Wänden ermöglichen, sich zu bewegen. Die Bewegung der Organwände kann Nahrung und Flüssigkeit antreiben und auch den Inhalt in jedem Organ mischen. Eine typische Bewegung von Speiseröhre, Magen und Darm wird Peristaltik genannt. Die Wirkung der Peristaltik sieht aus wie eine Ozeanwelle, die sich durch den Muskel bewegt. Der Muskel des Organs erzeugt eine Verengung und treibt dann den verengten Teil langsam die Länge des Organs hinunter. Diese Wellen der Verengung drücken das Essen und die Flüssigkeit vor sich durch jedes hohle Organ.

Wasser und Salz

Das meiste Material, das aus der Höhle des Dünndarms absorbiert wird, ist Wasser, in dem Salz gelöst ist. Das Salz und das Wasser stammen aus dem Essen und der Flüssigkeit, die wir schlucken, und den Säften, die von den vielen Verdauungsdrüsen abgesondert werden. Bei einem gesunden Erwachsenen wird alle 24 Stunden mehr als eine Gallone Wasser mit mehr als einer Unze Salz aus dem Darm aufgenommen.

Verdauungskontrolle

Ein faszinierendes Merkmal des Verdauungssystems ist, dass es seine eigenen Regler enthält.

Hormonregulatoren

Die wichtigsten Hormone, die die Funktionen des Verdauungssystems steuern, werden von Zellen in der Schleimhaut des Magens und des Dünndarms produziert und freigesetzt. Diese Hormone werden in das Blut des Verdauungstrakts freigesetzt, wandern zurück zum Herzen und durch die Arterien und kehren zum Verdauungssystem zurück, wo sie Verdauungssäfte anregen und Organbewegungen verursachen. Die Hormone, die die Verdauung steuern, sind Gastrin, Sekretin und Cholecystokinin (CCK):

• Gastrin bewirkt, dass der Magen eine Säure zum Auflösen und Verdauen einiger Lebensmittel produziert. Es ist auch für das normale Wachstum der Magenschleimhaut, des Dünndarms und des Dickdarms notwendig.
• Secretin bewirkt, dass die Bauchspeicheldrüse einen Verdauungssaft abgibt, der reich an Bicarbonat ist. Es regt den Magen an, Pepsin zu produzieren, ein Enzym, das Protein verdaut, und es regt auch die Leber an, Galle zu produzieren.
• CCK bewirkt, dass die Bauchspeicheldrüse wächst und die Enzyme des Bauchspeicheldrüsensafts produziert, und dass sich die Gallenblase entleert.

Nervenregulatoren

Zwei Arten von Nerven helfen, die Wirkung des Verdauungssystems zu kontrollieren. Von außen kommende Nerven gelangen vom unbewussten Teil des Gehirns oder vom Rückenmark zu den Verdauungsorganen. Sie setzen eine Chemikalie namens Acetylcholin und eine andere namens Adrenalin frei. Acetylcholin bewirkt, dass die Muskeln der Verdauungsorgane mit mehr Kraft zusammengedrückt werden und der "Schub" von Nahrung und Saft durch den Verdauungstrakt erhöht wird. Acetylcholin bewirkt auch, dass Magen und Bauchspeicheldrüse mehr Verdauungssaft produzieren. Adrenalin entspannt die Muskeln von Magen und Darm und vermindert den Blutfluss zu diesen Organen.

Noch wichtiger sind jedoch die inneren Nerven, die ein sehr dichtes Netzwerk bilden, das in die Wände der Speiseröhre, des Magens, des Dünndarms und des Dickdarms eingebettet ist. Die intrinsischen Nerven werden zum Handeln angeregt, wenn die Wände der Hohlorgane durch Nahrung gedehnt werden. Sie setzen viele verschiedene Substanzen frei, die die Bewegung von Nahrungsmitteln und die Produktion von Säften durch die Verdauungsorgane beschleunigen oder verzögern.

Quellen

• "Ihr Verdauungssystem und wie es funktioniert." Nationales Institut für Diabetes und Verdauungs- und Nierenerkrankungen (NIDDK). Aktualisiert September 2013. Web. https://www.niddk.nih.gov/health-information/health-topics/Anatomy/your-digestive-system/Pages/anatomy.aspx.