Moleküle, Resorption und der Weg zur Erkenntnis

Täglich verarbeitet der Verdauungstrakt bis zu 10 Liter Nahrung, Getränke und Verdauungssäfte. Trotzdem erreicht weniger als ein Liter den Dickdarm.

Aus großen Molekülen werden kleine

Eine Scheibe Brot, ein Ei und ein Stück Butter sehen ganz unterschiedlich aus. Bei der Verdauung geschieht mit ihnen aber dasselbe: Große Moleküle werden in kleine Bausteine zerlegt, die die Darmwand passieren können. Das NIDDK nennt drei grundlegende Umwandlungen. Kohlenhydrate werden zu Einfachzuckern abgebaut, Proteine zu Aminosäuren und Fette zu Fettsäuren und Glycerin.

Der Abbau jeder Nährstoffgruppe beginnt an einem anderen Ort, endet aber am selben. Die Stärkeverdauung beginnt im Mund mit der Speichelamylase und setzt sich im Dünndarm mit der Pankreasamylase fort. Die Proteinverdauung beginnt im Magen mit Pepsin und geht im Dünndarm mit Trypsin und weiteren Enzymen der Bauchspeicheldrüse weiter. Die Fettverdauung setzt im Magen durch die Zungenlipase nur geringfügig ein. Der größte Teil findet im Dünndarm statt, wo Galle Fett emulgiert und Pankreaslipase es spaltet. Die letzten Schritte der Kohlenhydrat- und Proteinverdauung erfolgen direkt am Bürstensaum. Dort sind Enzyme an den Membranen der Mikrovilli befestigt.

Zwei Wege aus dem Darm

Aufgenommene Nährstoffe nehmen zwei Wege. Einfachzucker und Aminosäuren gelangen zusammen mit Glycerin, einigen Vitaminen und Salzen in die Blutkapillaren der Zotten. Über das Pfortadersystem erreichen sie die Leber. Diese speichert und verarbeitet sie und gibt sie bei Bedarf weiter. Fettsäuren und fettlösliche Vitamine gelangen dagegen in die zentralen Lymphgefäße der Zotten. Sie werden mit der Lymphe transportiert, bevor sie ins Blut gelangen. OpenStax nennt Zahlen zum Ausmaß dieser Aufnahme. Fast das gesamte Protein, 95 bis 98 Prozent, wird im Dünndarm verdaut und aufgenommen, ebenso etwa 95 Prozent der Lipide. Einfachzucker kann der Dünndarm mit einer geschätzten Rate von 120 Gramm pro Stunde aufnehmen.

Wie man das herausfand

Vieles davon wurde über zwei Jahrhunderte hinweg durch sorgfältige Versuche herausgefunden. William Beaumont kennst du bereits aus dem Abschnitt über den Magen. In seinem Buch von 1833 beschrieb er 238 Versuche am Magen von Alexis St. Martin. Damit klärte er, ob die Verdauung im Magen ein chemischer Vorgang ist. Später im selben Jahrhundert untersuchte der russische Physiologe Iwan Pawlow an Hunden die Nerven, die die Verdauungsdrüsen steuern. Für seine Arbeiten zur Physiologie der Verdauung erhielt er 1904 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin.

Selbst gegen Ende des 20. Jahrhunderts gab es noch Überraschungen. Wie das Nobelkomitee später schrieb, galten 1982 Stress und Lebensstil als Hauptursachen von Magen- und Zwölffingerdarmgeschwüren. Der Pathologe Robin Warren im australischen Perth hatte bei etwa der Hälfte der Patienten, deren Gewebeproben er untersuchte, kleine gekrümmte Bakterien im unteren Magenabschnitt bemerkt, stets in der Nähe von Entzündungszeichen. Gemeinsam mit dem jungen Arzt Barry Marshall untersuchte er Gewebeproben von 100 Patienten. Marshall gelang es, das unbekannte Bakterium zu züchten, das später Helicobacter pylori genannt wurde. Beide zeigten, dass es bei fast allen Patienten mit Magenschleimhautentzündungen oder Geschwüren vorkam. Dafür erhielten sie 2005 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin. Ihre Geschichte erinnert daran, dass sich selbst fest etablierte Vorstellungen über den Körper ändern können, wenn jemand genau hinsieht.

Dies ist Lernmaterial darüber, wie der Körper aufgebaut ist und funktioniert. Es ist keine medizinische Beratung und dient nicht dazu, Krankheiten zu diagnostizieren oder zu behandeln.