Um zu überleben, müssen wir Nährstoffe aus der Nahrung nehmen, die wir essen. Dies wird durch Verdauung erreicht, ein komplizierter Prozess, der in unserem Darm stattfindet.
Obwohl Lebensmittel alle Nährstoffe enthalten, die wir für eine gute Gesundheit benötigen, sind sie in großen, komplexen Verbindungen eingeschlossen. Damit sie vom Körper verwendet werden können, müssen sie zuerst durch den Verdauungsprozess in kleinere Teile zerlegt werden.
In diesem Artikel erklären wir, wie Nahrung in die Bausteine des Lebens und natürlich in Poop umgewandelt wird.
Was ist Verdauung?
Kurz gesagt, die Verdauung beinhaltet, dass große Nahrungsmittelmoleküle in wasserlösliche Moleküle zerlegt werden, die in das Blut gelangen und zu den Organen des Körpers transportiert werden können.
Zum Beispiel werden Kohlenhydrate in Glucose, Proteine in Aminosäuren und Fette in Fettsäuren und Glycerin zerlegt.
Das Verdauungssystem umfasst "hohle" Organe und "feste" Organe.
Essen reist durch die hohlen Organe – Mund, Speiseröhre, Magen, Dünndarm, Dickdarm und Anus.
Die festen Organe – Bauchspeicheldrüse, Leber und Gallenblase – fügen verschiedene Produkte in die Mischung ein.
Neben den festen und hohlen Organen sind auch die Nerven- und Kreislaufsysteme wichtig für die Verdauung, ebenso wie die Bakterien, die im Darm leben.
Die Verdauung wird oft in zwei Arten unterteilt:
- Mechanische Verdauung – Nahrung wird physisch in kleinere Teile zerlegt. Zum Beispiel durch Kauen.
- Chemische Verdauung – Nahrung wird durch Säuren und Enzyme in ihre Grundeinheiten zerlegt.
Die Reise der Verdauung
Beim Menschen ist der Magen-Darm-Trakt (auch Verdauungskanal genannt) etwa 8 Meter lang. Ein Schriftsteller beschreibt es als "die wichtigste und am wenigsten schöne Wasserstraße auf der Erde." Im Folgenden beschreiben wir die Reise eines Schlages voller Essen:
Der Mund
Die Verdauung beginnt, noch bevor das Futter in den Mund gelangt. Der Geruch oder auch nur der Gedanke an Nahrung setzt die Speichelproduktion durch die Speicheldrüsen in Gang. Sobald das Essen im Mund ist, wird es durch Speichel befeuchtet, und die Zähne und Zunge beginnen den Prozess der mechanischen Verdauung.
Speichel enthält ein Enzym namens Speichel-Amylase, die Stärke aufspaltet. Speichel enthält auch Schleim, der die Passage von Nahrung durch das Verdauungssystem erleichtert.
Sobald das Kauen (Kauen) und die Amylase-Verdauung abgeschlossen sind, wird aus der Nahrung ein kleiner runder Fleck, der als Bolus bekannt ist. Nach dem Schlucken tritt der Bolus in die Speiseröhre ein und wird durch einen sogenannten Peristaltik in den Magen bewegt.
Peristaltik
Peristaltik ist die langsame Kontraktion der glatten Muskeln um die Rohre des Verdauungssystems. Langsame Kontraktionswellen ziehen sich entlang des Darms und drücken den Bolus in die richtige Richtung – weg vom Mund und in Richtung Anus.
Der Magen
Der Bolus tritt durch ein Muskelventil an der Oberseite in den Magen ein, das als Herzschließmuskel bezeichnet wird. Dieser Schließmuskel steuert, wie viel Nahrung in den Magen gelangt und wann.
Der Magen enthält Magensaft, der hauptsächlich enthält:
- Salzsäure – eine Säure, die stark genug ist, um Rasierklingen zu lösen.
- Pepsin – ein Enzym, das Proteine abbaut.
Beide Chemikalien können die Magenschleimhaut schädigen, so dass eine schleimige Schicht entsteht, die sich vor Schäden schützt.
Im Magen setzt sich die Peristaltik fort, die hilft, die Nahrung mit den Magensäften zu vermischen. Nicht viele Verbindungen werden vom Magen in das Blut absorbiert; Ausnahmen davon sind Wasser, Alkohol und nichtsteroidale entzündungshemmende Medikamente (NSAIDs).
Nach 1-2 Stunden im Magen ist das Essen eine dicke Paste, die als Speisebrei bezeichnet wird. Es verlässt den Magen durch den Pylorussphinkter am Magenboden.
Der Dünndarm
Der Zwölffingerdarm ist der erste Abschnitt des Dünndarms. Hier vermischt sich der Speisebrei mit Enzymen aus der Bauchspeicheldrüse, Galle aus der Leber und Darmsaft:
Galle – produziert von der Leber, hilft Fette abzubauen und wird in der Gallenblase gespeichert.
Pankreas-Saft – enthält einen Cocktail von Enzymen, einschließlich Trypsinogen, Elastase und Amylase.
Darmsaft – diese Flüssigkeit aktiviert einige der Enzyme im Pankreassaft. Es enthält auch andere Enzyme, Schleim und Hormone.
Das Essen setzt seine Reise durch die verbleibenden Teile des Dünndarms fort – das Jejunum und das Ileum -, die allmählich verdaut werden. Sobald es vollständig abgebaut ist, wird es in das Blut absorbiert.
Beim Menschen wird die überwiegende Mehrheit der Nährstoffe im Dünndarm absorbiert.
Winzige fingerartige Projektionen, Zotten genannt, ragen aus den Wänden des Zwölffingerdarms heraus und vergrößern dessen Oberfläche. Villi maximieren die Menge an Nährstoffen, die absorbiert werden können. Die Oberfläche wird durch Microvilli, die noch kleinere Projektionen aus den Zellen des Darmepithels (Lining) sind, noch vergrößert.
Der Dickdarm
Auch Dickdarm und Dickdarm genannt, ist der Dickdarm 1,5 Meter lang. Obwohl es kürzer ist als der Dünndarm, ist es dicker im Durchmesser.
Im Dickdarm werden Wasser und Mineralien in das Blut aufgenommen.
Lebensmittel wandern durch diese Region viel langsamer, um eine Fermentation durch Darmbakterien zu ermöglichen.
Der Dickdarm absorbiert alle Produkte, die durch bakterielle Aktivität produziert werden, wie Vitamin K, Vitamin B12, Thiamin und Riboflavin.
Der Dickdarm ist in Abschnitte unterteilt:
Der aufsteigende Dickdarm – dazu gehören der Blinddarm (ein Beutel, der sich mit dem Ileum verbindet) und der Blinddarm (ein weiterer kleiner Beutel. Seine Funktion ist unklar, kann aber eine Rolle bei der Aufrechterhaltung von Darmbakterien spielen).
Der Querdarm – dieser Abschnitt kreuzt den Bauch.
Der Colon descendens – dieser Abschnitt hat eine dichte Population von Darmbakterien und dient zur Speicherung von Fäkalien.
Der Sigmoid (S-förmige) Doppelpunkt – hat muskulöse Wände, die helfen, Kot in den Mastdarm zu schieben.
Das Rektum
Jegliche Verschwendung, die der Körper nicht verwenden kann, wird in das Rektum verlagert und während der Defäkation durch den Anus ausgeschieden. Dies kann mehrmals an einem einzigen Tag oder einmal alle paar Tage auftreten.
Dehnungsrezeptoren in der Wand des Mastdarms erkennen, wenn die Kammer voll ist und stimulieren den Wunsch zu defäkieren. Wenn die Defäkation verzögert wird, kann der Kot in den Dickdarm zurückbewegt werden, wo Wasser zurück in den Körper absorbiert wird. Wenn die Defäkation für einen längeren Zeitraum verschoben wird, wird mehr Wasser entfernt, der Stuhl wird hart und das Individuum kann verstopft werden.
Wie Nährstoffe abgebaut werden
Verschiedene Bestandteile der Diät sind auf verschiedene Arten unterteilt:
Protein – verdaut durch drei Enzyme namens Pepsin (im Magen), Trypsin und Chymotrypsin (im Zwölffingerdarm, von der Bauchspeicheldrüse abgesondert).
Fett – linguale Lipase beginnt mit der Fettverdauung im Mund. Das meiste Fett wird jedoch im Dünndarm durch pankreatische Lipase abgebaut. Galle hilft auch beim Abbau von Fetten.
Kohlenhydrat – Speichel – und Pankreasamylase bauen Stärken in einzelne Glukoseeinheiten auf. Laktase baut Laktose, den Zucker in Milch, ab. Sucrase baut Saccharose (Haushaltszucker oder Rohrzucker) ab.
DNA und RNA – abgebaut durch Desoxyribonuklease (DNase) und Ribonuklease (RNase), produziert von der Bauchspeicheldrüse.
Zerstörungsfreie Verdauung
Bestimmte essentielle, komplexe Moleküle würden ruiniert werden, wenn sie sich mit Verdauungssäften im Magen vermischen.
Zum Beispiel ist Vitamin B12 sehr empfindlich gegenüber Säure und wenn es in seine Teile zerlegt wurde, konnte es seine Rolle im Körper nicht erfüllen.
In diesen Fällen findet eine zerstörungsfreie Verdauung statt. Bei Vitamin B12 bindet eine Chemikalie im Speichel namens Haptocorrin an das Molekül und schützt es.
Im Zwölffingerdarm ist die Bindung gespalten, und B12 bindet an Intrinsic-Faktor. Im Ileum tragen dann spezielle Rezeptoren die beiden gebundenen Moleküle ins Blut.
Hormonelle Kontrolle der Verdauung
Verdauung ist ein komplexer Prozess, bei dem verschiedene Organe zur richtigen Zeit Bewegungen ausführen müssen. Zum Beispiel müssen die richtigen Enzyme zum richtigen Zeitpunkt und in den richtigen Mengen an den richtigen Ort gespritzt werden. Um dieses System zu organisieren, sind eine Reihe von Hormonen beteiligt, darunter:
Gastrin – im Magen freigesetzt, stimuliert dieses Hormon die Produktion von Salzsäure und Pepsinogen (eine inaktive Form von Pepsin). Gastrin wird als Reaktion auf die Ankunft von Nahrung im Magen produziert. Saure pH-Werte reduzieren die Gastrinspiegel.
Secretin – stimuliert die Bikarbonatsekretion, um die Säure im Zwölffingerdarm zu neutralisieren.
Cholecystokinin (CCK) – auch im Zwölffingerdarm gefunden, stimuliert dieses Hormon die Bauchspeicheldrüse zur Freisetzung von Enzymen und die Gallenblase zur Freisetzung von Galle.
Magen-inhibitorisches Peptid – verringert die Magenwirbel und reduziert die Geschwindigkeit, mit der Nahrung aus dem Magen leert. Es löst auch die Sekretion von Insulin aus.
Motilin – stimuliert die Produktion von Pepsin und beschleunigt die Peristaltik.
Was ist Kacke?
Abhängig von der Person und der Art der Nahrung, die sie gegessen haben, dauert die Verdauung – von Mund zu Bad – 24-72 Stunden.
Kot oder Kot sind die Überreste von Nahrung, die von dem Dünndarm, der von Bakterien im Dickdarm verrottet wurde, nicht absorbiert werden konnten. Es enthält Bakterien und einige kleine Mengen von metabolischen Abfallprodukten, wie Galle und Bilirubin (aus dem Abbau von Blut).
Kot kann in der Farbe stark variieren (lesen Sie mehr darüber, was die verschiedenen Stuhlfarben hier bedeuten) und kann unterschiedliche Konsistenzen haben, von wässrig bis fest.
In einer Nussschale
Die Verdauung ist so komplex wie wichtig. Die Übertragung von Nahrung in nützliche Komponenten beinhaltet mehrere Organe und Systeme, eine Reihe von Chemikalien und eine beeindruckende Koordination. Die Straße von Burger zu Poop ist lang und kurvenreich.
