Verdauung

Definition

auch: Digestion. Zerlegung der Nahrungsbestandteile im Verdauungstrakt in resorptionsfähige Moleküle durch chemische oder mechanische Aufbereitung. An der mechanischen Verdauung sind die Zähne beteiligt sowie peristaltische Wellen der Speiseröhre, des Magens und Darms. Die chemische Verdauung geschieht über enzymatische Spaltung von Kohlenhydraten (Polysaccharide) in Monosaccharide, Eiweiß (Proteine) in Aminosäuren und Fetten (Lipide) in Glycerin und Fettsäuren. Nach erfolgter Aufspaltung können die einzelnen Verbindungen ins Blut bzw. die Lymphe aufgenommen werden.

Kohlenhydratverdauung und -resorption

Die mit der Nahrung zugeführten Kohlenhydrate bestehen größtenteils (ca. 2/3) aus Polysacchariden, zum Beispiel Stärke. Etwa 1/3 entfallen auf Disaccharide wie Saccharose oder Laktose. Lediglich 3% nimmt der Mensch in Form von Monosacchariden (z.B. Glukose, Fruktose) auf. Da Kohlenhydrate nur als Monosaccharide resorbiert werden können, müssen Enzyme die Di- und Polysaccharide aufgespalten werden. Dies beginnt bereits in der Mundhöhle, wo dem Speisebrei über den Speichel Alpha-Amylase (Ptyalin) zugesetzt wird. Die entstandenen Bruchstücke bezeichnet man als Dextrine. Das saure Milieu des Magens stoppt die Einwirkung der Alpha-Amylase wieder. Bei Eintritt des Speisebreis in den Dünndarm werden aus der Bauchspeicheldrüse erneut Alpha-Amylasen zugeführt, die mit den Glukoidasen das Gemisch der wasserlöslichen Dextrine in das Monosaccharid Glukose und die Disaccharide Maltose und Isomaltose zerlegt, welche wiederum durch Maltasen und Isomaltasen aus der Dünndarmschleimhaut ebenfalls in Glukose gespalten werden. Das Disaccharid Saccharose wird von Saccharasen in die Einfachzucker Fruktose und Glukose geteilt, Laktasen spalten die Laktose in Galaktose und Glukose. Von den 3 Endprodukten Glukose, Galaktose und Fruktose gelangen die Glukose und die Galaktose in einem Natriumionen-Cotransport vom resorbierenden Bürstensaum des Dünndarms in das Kapillarnetz der Zotten. Fruktose diffundiert durch einen passiven Vorgang unabhängig von den Natriumionen ins Blut.

Eiweißverdauung und -resorption

Datei:Proteinverdauung.JPG

Proteinverdauung als Flussdiagramm

Die Eiweißverdauung beginnt im Magen durch Salzsäure zusammen mit den Pepsinen, die bei einem pH-Wert <6 (Magensaft ca. 1,8) aktiviert werden. Die Salzsäure zerstört die dreidimensionale Struktur der Eiweiße, was man als Denaturierung bezeichnet. Pepsin-Enzyme spalten die Eiweiße in mittellange und kurze Peptide. Dieser Teil der Eiweißverdauung ist jedoch nicht essentiell, da der Eiweißabbau auch bei gastrektomierten Patienten funktioniert. Nachdem der Speisebrei in den Dünndarm gelangt ist, stoppt die Verdauung der Eiweiße wieder, da die Pepsine durch den fast neutralen pH-Wert des Dünndarms (ca. 8,0) inaktiviert werden. Den weiteren Teil der Verdauung übernehmen sodann die Pankreas-Peptidasen Trypsin und Chymotrypsin, die aus ihren Vorstufen Trypsinogen und Chymotrypsinogen entstanden sind, sowie die ebenfalls aus dem Pankreas stammenden Carboxypeptidasen und die vom Dünndarm gebildeten Aminopeptidasen. Trypsin und Chymotrypsin zerlegen die Eiweiße bis zu 40% in Aminosäuren. Carboxypeptidasen und Aminopeptidasen spalten einzelne Aminosäuren von den Peptidketten ab, die bereits in einzelne Aminosäuren oder Dipeptide aufgespaltenen Eiweißkörper können direkt resorbiert werden. Die übrigen Peptidbindungen werden durch Oligopeptidasen des Bürstensaumes in Aminosäuren, Di- und Tripeptide gespalten und sind danach ebenfalls resorptionsfähig. Alle resorbierbaren Aminosäuren bzw. Peptidbindungen gelangen in aktiven Transportprozessen und Diffusionsvorgängen in das Kapillarnetz der Dünndarmzotten.

Fettverdauung und -resorption

Die mit der Nahrung aufgenommenen Fette bestehen zu 90% aus Triglyceriden, die übrigen 10% entfallen auf Cholesterin, Cholesterinester, Phospholipide, Sphingolipide und fettlösliche Vitamine. Eine Spaltung der Triglyceride beginnt bereits im Magen durch die vom Zungengrund sezernierten Lipasen, sodass bis zu 30% der Nahrungsfette dort verdaut werden. Unterstützend wirkt hierbei die Magenmotilität, also die peristaltischen Kontraktionswellen, die den Speisebrei gut durchmischen und somit das Zusammenfließen der einzelnen Fetttropfen verhindern (Fettemulgierung). Dies ist auch für die weitere Fettverdauung die wichtigste Voraussetzung, da hierdurch den Enzymen eine möglichst große Angriffsfläche geboten wird. Der Großteil der Verdauung von Fetten findet im Dünndarm statt. Hier werden dem Speisebrei Gallensäure und pankreatische Enzyme (im Pankreassaft) zugefügt. Die Enzyme Pankreaslipase, Phospholipase und nicht-spezifische Lipase (auch: Cholinesterase) zerlegen Triglyceride in Monoglyceride und freie Fettsäuren sowie Phospholipide und Cholesterin-Fettsäure-Verbindungen in kleinere Anteile. Diese Produkte bilden unter dem Einfluss der Gallensäure sogenannte Mizellen, also winzige Partikel, deren Eigenschaft es ist, den Kontakt zur Dünndarmschleimhaut herzustellen. Die Bildung der Mizellen geschieht dadurch, dass die Gallensäuremoleküle, die eine wasserlösliche (hydrophile) und eine fettlösliche (lipophile) Seite besitzen, sich über ihr lipophiles Ende mit den Fetttröpfchen verbinden und die hydrophilen Enden allesamt nach außen gerichtet sind. Legen sich die Mizellen zwischen die Mikrovilli der Dünndarmschleimhaut, gelangen die kurz- und mittelkettigen Fettsäuren durch Diffusion in das Kapillarnetz der Dünndarmzotten und damit in den Blutkreislauf. Größere Fettmoleküle und die übrigen Anteile der Mizellen werden in den Epithelzellen resynthetisiert, das heißt wieder zu Triglyceriden, Cholesterinestern und Phospholipiden zusammengesetzt, und mit einer Proteinhülle ummantelt (Chylomikronen). Diese Chylomikronen gelangen dann in das Lymphsystem der Dünndarmzotten, von dort in größere Lymphgefäße und letztlich über den Milchbrustgang Ductus thoracicus] in den Blutkreislauf.

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Literatur

• Renz-Polster, Herbert / Krautzig, Steffen / Braun, Jörg (Hrsg.): Basislehrbuch Innere Medizin. Urban & Fischer Verlag, 3. Auflage, München 2004 (1. ND. 2006).

• Schäffler, Arne / Schnidt, Sabine (Hrsg.): Mensch Körper Krankheit [Anatomie, Physiologie, Krankheitsbilder - Lehrbuch und Atlas für die Berufe im Gesundheitswesen - 2. Auflage, Ulm, 1995

• Pschyrembel - Klinisches Wörterbuch [260., neu bearbeitete Auflage]. Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, Berlin 2004.

Vgl. Pflegelehrbuch