Er besteht aus folgenden Teilen:
Im Mund- Rachenraum wird die Nahrung durch Zunge, Gaumen und Zähne zunächst mechanisch zerkleinert und zerdrückte. Sie wird anschließend durch den von den Speicheldrüsen produzierten Speichel eingespeichelt, gut durchfeuchtet und damit transportfähig gemacht. Schließlich beginnt bereits im Mund die Verdauung, d.h. enzymatische Zersetzung von Nahrungsstoffen. Und zwar wird im Mund durch das Enzym Ptyalin (eine Amylase) die Stärke (Amylose) in Zweifachzucker (Maltose= Malzzucker) zerlegt. Die Mundspeicheldrüse produziert pro Tag ca. 1,5l. Das Enzym Ptyalin wirkt nur in neutralem oder basischen Bereich, d.h. die Stärkeverdauung wird im Magen unterbrochen. Je besser und länger eine Nahrung im Mund zerkaut wird, desto leichter und schneller erfolgt daher die Endverdauung im Darm. Der Mund- Rachenraum übernimmt außerdem eine 2. wichtige Aufgabe im Bereich der Verdauung, nämlich die Resorption. Dies gilt allerdings nur für wenige kleine Moleküle, wie Monozucker (Traubenzucker, Alkohole und einige Medikamente).
Die Zunge ist nicht nur ein Organ, welches die Nahrung zerkleinert und transportieren hilft, sondern auch eines das die Nahrung überprüft. Auf ihr sitzt der Geschmackssinn (vgl. Sinnesphysiologie)
Der Gaumen hilft zusammen mit der Zunge beim mechanischen Zerquetschen der Nahrung
Die Zähne sind bestimmte Gebilde, die aus speziellen Zellenanlagen im Kiefer hervorgehen. Daher besteht die Grundsubstanz eines Zahnes aus der knochenähnlichen Substanz, dem Zahnbein.
Zahnformeln:
2 | 1 | 2 | 3 |
2 | 1 | 2 | 3 |
2 | 1 | 2 | 1 |
2 | 1 | 2 | 1 |
3 | - | 3 | 3 |
3 | - | 3 | 3 |
Ein Zahn wird gegliedert in Zahnkrone, -hals, -wurzel. Im Bereich der Krone ist das Zahnbein durch eine harte Substanz, den Zahnschmelz geschützt. Er besteht aus Apatit, einem kristallinen Gemisch - Verbindung von Calciumphosphat, Ca(OH)2, Calciumfluorid und –chlorid -.
Im Bereich der Zahnwurzel wird der Zahn vom Zement geschützt.
Dieser entspricht in seiner Zusammensetzung zum größten Teil
dem des Knochens, wobei der Anteil an Calciumphosphat überwiegt
und dadurch die stärkere Härte und Säureresistenz zustande
kommt.
Beide Schichten treffen sich am Zahnhals, wo sie nur sehr dünn
ausgebildet sind, daher kann dort Karies besser angreifen.
Im Zahn selbst befindet sich eine Höhle die Pulpa, in die hinein Nerven und Adern aus dem Kiefer führen. Letztere versorgen den Zahn mit nährstoffen. Ein Zahn sitzt fest in der Zahnleiste und wird durch Fasern der Wurzelhaut elastisch darin fixiert.
Beim heutigen Menschen treten unterschiedliche Zahnformen auf, die sich offensichtlich alle aus einem einheitlichen Zahntypus entwickelt haben. Dieser Zahntyp ist spitzkeglig bis dolchförmig und kommt in dieser Form noch bei Insektenfressern vor, während beim Menschen Zahl und Form der Zähne vom Ober- und Unterkiefer gleich sind, ist dies bei vielen Tieren verschieden Die Gebißtypen kann man in sogenannten Zahnformeln festhalten. Die des Menschen lautet: 2 1 2 3
Zahnformeln:
3 | 1 | 4 | 3 |
3 | 1 | 4 | 3 |
0 | 0 | 3 | 3 |
3 | 1 | 3 | 3 |
3 | 1 | 3 | 3 |
3 | 1 | 3 | 2 |
1 | 0 | 3 | 3 |
1 | 0 | 1 | 3 |
3 | 1 | 3 | 1 |
3 | 1 | 2 | 1 |
1 | 0 | 0 | 3 |
1 | 0 | 0 | 3 |
3 | 1 | 3 | 1 |
3 | 1 | 3 | 2 |
Das erste echte Gebiß mit Zähnen und Knochensubstanz (Zahnbein) tritt bei den Knochenfischen auf. Auch dieses Gebiß besteht aus spitzkegligen gleichartige Zähnen. Der selbe Gebißtyp setzt sich bei Reptilien fort. Hier gibt es bei Giftschlangen eine Neuentwicklung, nämlich eine dolchartigen, holen Giftzahn. Bei den Vögeln gibt es kein Gebiß, die Kiefer sind statt dessen am vorderen Ende mit einer dicken Hornschicht übersehen. Vor den Fischen gibt es übrigens bei den Knorpelfischen (Hai und Rochen) bereits Gebisse. Dort sind die Zähne jedoch Ausbildungen einer ständig nachwachsenden Hautleiste des Kiefers, wobei statt Zahnbein eine Hornmasse Zentrum der Zähne ist, welche von einer zahnschmelzartigen Masse überzogenen ist.
Der Mundspeichel wird von den zahlreichen kleinen Drüsen der Mundhöhlenschleimhaut und von drei großen Drüsenpaaren produziert. Die Drüsenpaare heißen
Ohrspeicheldrüsen (glandulae pariotis),
Unterkieferspeicheldrüse (glandulae submandibularis),
Unterzungenspeicheldrüse (glandulae sublingualis).
Diese drei produzieren neben Schleim und Salzen das Enzym Ptyalin (zersetzt Stärke zum Zweifachzucker Maltose). Der Schleim hat drei Aufgaben:
Es ist ein gerader muskulöser Schlauch, der durch peristaltische Bewegung der Muskulatur die Nahrung aktiv in den Magen befördert. Diese peristaltische Bewegungen werden durch die besondere Struktur der Speiseröhre, nämlich eine äußere Längsmuskulatur und eine innere Ringmuskulatur ermöglicht. Die Speiseröhre füllt gleichzeitig zur besseren Gleitfähigkeit die transportierenden Stoffe durch Sekrete ihre Epidermiszellen ein und desinfiziert sie gleichzeitig.
Die Speiseröhre mündet in den Magen, der durch eine bestimmte Ringmuskulatur (Analogmuskel zum Pförtner) von der Speiseröhre abgeschlossen werden kann. Der Pförtner sitzt am anderen Ende des Magens und trennt diesen vom Zwölffingerdarm. Die Magenmuskulatur ist ebenfalls zur peristaltischen Muskelbewegung befähigt und zerdrückt den Nahrungsbrei noch weiter. Der Magen hat als einziger Verdauungstraktteil eine dritte Muskelschicht, nämlich eine innere Schrägmuskelschicht, die der Ringmuskelschicht aufliegt. Der Magen hat folgende Funktionen:
Die Verdauung findet im unteren Teil, dem Magengrund statt, während die Produktion der Salzsäure zur Desinfektion und Emulsion von Speisen sowie zur Aktivierung von Enzymen im oberen Magenteil stattfindet. Diese Funktion wird ausgelöst durch den mechanischen Berührungsreiz der eintretenden Speisen.
Der Magensaft wird von spezifischen Drüsen der Magenschleimhaut produziert. Diese Drüsen sind kleine, schlauchförmige verzweigte Drüsen, welche die unterschiedlichen Sekrete in folgenden unterschiedlichen Zellen produzieren. Man unterscheidet dabei drei unterschiedliche Zellarten:
Produziert das Pepsinogen, eine Vorstufe des Pepsins, jenes Enzyms daß die Eiweiße in Peptide zerlegt.
In den Hauptzellen wird -wenn auch gegenüber dem Pepsin nur in geringen Mengen- ein weiteres eiweißspaltendes Enzym, das Kathepsin produziert.
Die Umwandlung von Pepsinogen zu Pepsin erfolgt unter dem Einfluß der Salzsäure, diese wird in den Belegzellen produziert.
Die Nebenzellen produzieren alkalisch regierenden Schleim, welche die
überflüssige Salzsäure neutralisiert, ebenso wie das
überschüssige eiweißzersetzende Pepsin, so daß
die Selbstverdauung des Magens verhindert wird. Schließlich befindet
sich in dem Sekret der Nebenzellen noch ein Enzym welches bei Kindern
und Jugendlichen auftritt und die Milchgerinnung regelt (das Labenzym)
und ein weiterer Stoff, der intrinsic faktor. Dieser ist zusammen mit
dem extrinsic faktor (= Vitamin B 12) für die normale Reifung der
roten Blutkörperchen in der Leber verantwortlich.
Pro Tag werden 1,5-2 Liter Magensaft produziert.
Die berühmten Magengeschwür werden häufig (außer durch Heliobakta) durch Selbstverdauung der Magenwand bewirkt. Dies wird häufig durch Streß oder Psyche hervorgerufen, weil über das vegetative Nervensystem die kleinen Magenwand- und Magenschleimhautaterien verkrampft werden. Damit wird die Blutzufuhr zu den schleimproduzierenden Zellen abgebunden und deren Funktion unterbunden.
Der Dünndarm ist der wichtigste Abschnitt des Verdauungstrakts und ist ca. vier Meter lang. Er ist in folgende Teile gegliedert:
Durch die große Länge ist der Darm gezwungen sich in Schlingen zu legen. Diese Schlingen sind an eine Hautfalte, die aus dem Bauchfell entstanden ist, aufgehängt und außen ist das Darmrohr vom Bauchfell überzogen.
Der Darm selbst besteht aus den zwei Schichten glatter Muskulatur, der äußeren Längsmuskelschicht und der Inneren Ringmuskelschicht. Im Inneren sitzt der Ringmuskelschicht eine drüsenhaltige Bindegewebsmuskelschicht auf, deren Epitelzellen zäpfchenartig gebildet ist. Die Zäpfchen erreichen eine Größe von bis zu einem Millimeter Länge. Sie heißen Darmzotten und es gibt 4-6 Milliarden. Dadurch und durch die starke Fälltelung der Schleimhautschicht wird die Oberfläche des Darms sehr stark vergrößert (3000 m²). Der Zwölffingerdarm produziert in den Drüsen und Drüsenzellen die Enzyme zur Verdauung (Zersetzung) der hier ankommenden Nährstoffe (Peptidasen, Lipasen, Amylasen, Maltasen). Zusätzlich münden in den Zwölffingerdarm etwa drei Zentimeter unter dem Magenausgang die Ausgänge zweier wichtiger Drüsen:
Sie produziert pro Tag ein Liter Bauchspeichelflüssigkeit, darin befinden sich ähnliche oder gleiche Enzyme, wie sie auch der Zwölffingerdarm herstellt und zusätzlich die eiweißspaltenden Proteinasen (Trypsin und Erepsin). Gleichzeitig produziert aber ein bestimmter Bezirk der Bauchspeicheldrüse Langerhanns'sche Inseln mit Insulin (ha-Zellen) und Glucagon (Eifer-Zellen) Botenstoffe (Hormone), welche den Zuckergehalt des Blutes regulieren.
Die Leber ist die größte menschliche Drüse, welche etwa 1, 5 Kilo wiegt. Sie ist gleichzeitig eine Drüse mit vielfältigen Aufgaben. Sie besteht aus vielen dünnen langgestreckten Röhrchen (Leberläppchen) mit hexagonalem Durchmesser von 1-2 mm. In den Ecken dieser Leberläppchen liegen die Äste der Pfortader der Leberaterien und der Gallengänge.
Die Pfortader ist eine große Vene, die das Blut von den Baucheingeweiden insbesondere Magen, Darm und Milz zur Leber führt. Dieses Blut enthält die Grundbausteinen der Nährstoffe, welche bei der Verdauung im Darm resorbiert werden, also Monozuckermoleküle, Aminosäuren, Nukleinsäuren, Fettsäuren und Fette. Diese werden in der Leber, der größten Stoffwechselzentrale des Körpers, auf-und umgebaut (neue Eiweiße, Nukleotide, Polysaccharide und Fette), weiterhin werden sie dort gespeichert und dem Körper bei Bedarf wieder zugeführt. Schließlich werden in der Leber auch viele Stoffe abgebaut, darunter auch die roten Blutkörperchen, deren abgebaute Farbe die Farbe des Urins und des Kotes hervorruft. In der Mitte liegt die Zentralvene, die das Blut abführt.
Wie aus dem obigen Bild hervorgeht liegen in den Leberläppchen auch die Gallengänge beziehungsweise die Gallenkapillaren. Die Gallenflüssigkeit wird von den Zellen der Leberläppchen von den Gallenkapillaren aufgenommen und über die Gallenkanälchen, sowie die Gallengänge zur Gallenblase transportiert. Die Gallenflüssigkeit ist eine alkalische, bitter schmeckende Flüssigkeit, die keine Enzyme, aber sehr viele Gallensäuren enthält. Diese zersetzen aber nicht Fette, sondern emulgieren lediglich das Fett und lösen dabei wasserunlösliche Fettsäuren, so daß diese resorbiert werden könne. Diese Emulsion kann erst von den Lipasen abgebaut werden. Durch diese Gallensäure besitzt der Gallensaft auch eine antibakterielle Wirkung. Außerdem enthält sie auch Lecitin, Cholesterin, Wasser und Schleim.
Pro Tag wird etwa 1 Liter Gallensaft produziert. Der Gallensaft wird in der Gallenblase gespeichert und bei Bedarf in größerer Menge abgegeben.
Der Zwölffingerdarm hat also lediglich die Aufgabe die Nährstoffe mit Hilfe der von ihm und seinen anhängenden Drüsen produzierten Enzyme zu verdauen. Insgesamt wirken seine Säfte alkalisch und neutralisieren so den aus dem Magen austreten sauren Nahrungsbrei.
Auch der zweite Teil des Dünndarms, der Leerdarm (Jejunum) produziert Enzyme um die restlichen Nahrungsbestandteile noch in die Grundbausteinen zu zerlegen. Aber bereits in ihm beginnt die Resorbtion der Grundbausteine. Darunter versteht man den aktiven Stofftransport, den die Zellen der Mikrovilli vornehmen. Diese nehmen nämlich aus dem Dünndarmbrei die Grundbausteine der Nährstoffe aktiv auf und schleusen sie in das Innere der Villi. Dort verlaufen kleinste Kapillaren der Pfortader und der Lymphgefäße. An diese geben die inneren Zellen die Grundbausteine. Dabei werden die Monosaccharide, die Aminosäuren und Nukleotide, sowie Vitamine und Mineralstoffe an das Blutsystem abgegeben. Von dort gelangen sie in die Leber, wo sie verarbeitet werden. Die Fete dagegen werden in Form ihrer Grundbausteine (Fettsäuren, Clycerin) in Lymphkapillaren übergeben, welche in eine bestimmte Ader, das Chylusgefäß, münden und von dieser wieder in den venösen Blutkreislauf. Sie werden bereits hier zu neuen körpereigenen Fettmolekülen zusammengesetzt. Nur ein geringer Teil der Fette wird in die Leber transportiert, dort gespeichert und verarbeitet. Der übrige Teil der Fettmoleküle wird über den venösen Blutkreislauf zu den verschiedenen Zellen transportiert und dort in Tröpfchenform durch Phagocytose (speziell in diesem Fall: Pinocytose) aufgenommen und in Vakuolen gespeichert.
Im Krummdarm schließlich erfolgt die Resorbtion der Grundbausteine, wie sie oben beschrieben wurde.
Der Dünndarm mündet in den 5 - 8 cm Durchmesser aufweisenden Dickdarm. Er ist am Anfang mit einem Schließmuskel versehen, der den Übertritt des Dickdarminhaltes in den Dünndarminhalt verhindert. Am Übergang von Dünndarm zum Dickdarm befindet sich ein blind endender Darm (3-5 cm lang), der Blinddarm, der mit einem kleinen Wurmfortsatz versehen ist. Der Blindarm ist ein Rest des Verdauungssystems von pflanzenfressenden oder allesfressenden Säugern, in denen bei diesen der Zelluloseabbau pflanzlicher Nahrung durch Bakterien oder Einzellern erfolgt ist. Beim Mensch ist dies, da es nur ein Rudiment ist, nicht mehr der Fall. Bei ihm sitzen Bakterien und Einzeller (z.B. Amöben) im Dickdarm. Sie liefern nur noch wenige Grundbausteine durch Zelluloseabbau (Glucose, und niedere Fettsäuren). Außerdem produziert sie Vitamine (Vitamin K und F), welche ebenfalls von Dickdarm resorbiert werden können. Hauptaufgabe des Dickdarms ist die Wasserresorbtion, wodurch der allergrößte Teil des für die Verdauungssäfte benötigten Wassers wieder zugeführt wird.
Im Verdauungstrakt werden die aufgenommenen Stoffe zerlegt (verdaut) und resorbiert (an die Transportkreisläufe weitergegeben, Blut- und Lymphsysteme). Im Körper werden diese Grundbausteine entweder zu körpereigenen Stoffen aufgebaut oder zur Energiegewinnung verbrannt (oxidiert). Bei diesen Stoffwechselvorgängen fallen als Stoffwechselprodukte Abfallstoffe und Giftstoffe an, die ausgeschieden werden müssen. So hängt unmittelbar mit der Verdauung das Ausscheidungssystem zusammen. Die wichtigsten Ausscheidungsprodukte sind CO2, H2O, NH3 beziehungsweise Harnstoff .
Während CO2 vor allem durch die Lungen ausgeschieden wird, aber auch durch die Haut, wird Wasser sowohl über die Lungen, die Haut und dem eigentlichen Ausscheidungsorgan der Niere ausgeschieden. Der aus der Eiweißzersetzung stammende, aus dem giftigen Ammoniak hergestellte Harnstoff (bei manchen Tieren statt dessen Harnsäure) wird ausschließlich über die Nieren zusammen mit anderen löslichen Stoffwechselprodukten, welche im Überschuß vorliegen, unter anderem Hormone, Vitamine, nicht abbaubare Stoffwechselprodukte (wie Phenylketon), zusätzlich Salze und Giftstoffe, über die Nieren ausgeschieden.
Die Ausscheidungsorgane sind bereits bei niederen Tieren zu finden. Nach dem griechischen Wort für Niere nennt man die Nieren Nephron beziehungsweise Nephronconglomerat. Entsprechenden heißen die einfachen Organe bei einfach gebauten Tieren (Bandwurm) Nephridien beziehungsweise Protonephridien (Plattwürmer). Diese sind einfache aufgewundene Schläuche mit einem ins Körperinnere geöffneten Wimperntrichter und einer Öffnung zur Außenseite. Die Wimperntrichter liegen entweder frei im Körperinneren (offene Blutkreisläufe) oder werden von feinsten Kapillaren des Blutkreislaufsystems durchzogen. Durch den engen Austausch von Membran zu Membran werden dem Blut beziehungsweise der freien Körperflüssigkeit bei entsprechenden Konzentrationsgefällen die Schadstoffe entzogen (sowohl durch einfache Diffusion, sowie durch aktiven Transport der Zellmembran). Eine Abart der Nephridien stellen die Malpighischen Gefäße dar. Sie sehen ähnlich aus wie die Nephridien nur münden sie nicht an der Außenseite des Körpers, sondern in den Enddarm ein. Außerdem liegt ein ganzes Bündel von Schläuchen in den Insekten vor und nicht nur zwei.
Beim Menschen, sowie bei allen anderen Säugern ist das Hauptausscheidungsorgan die Niere. Das Organ ist gegliedert in Nierenrinde,-mark und -becken. Vom Nierenbecken führt der Harnleiter zur Harnblase, wo der Harn gespeichert wird. Von hier führt ein kurzer Harnleiter weiter nach außen, bei der Frau, beziehungsweise verbindet sich mit dem Samenleiter beim Mann und wird zum Harnsamenleiter. Die Funktion der Niere kann erst bei genauerem Betrachten des Feinbaus erkannt werden:
Aus dem Feinbau geht hervor, daß die eigentliche Ausscheidung in den Nephronen sich abspielt. Die Nephronen bestehen aus den Nierenkörperschen (Bowmanschen Kapsel mit Kapillaren), welche in der Nierenrinde liegen und einem daraus hervorgehenden Nierenkanälschen, dessen zweiter Abschnitt die Henlesche Schleife im Nierenmark liegt. Dieser Abschnitt ist wesentlich dünner als die beiden übrigen Abschnitte des Nierenkanälschens, welche ebenfalls in der Nierenrinde liegen. Das Nierenkanälschen mündet innerhalb der Nierenrinde in einem Harnsammelkanälschen, welche wiederum gemeinsam ein Sammelrohr bilden, die über die Nierenpyramiden in das Nierenbecken münden. Von dort wird der Harn in den Harnleiter abgeleitet. Im Laufe der Ausscheidung in diesem Nephronen werden folgende Flüssigkeiten gebildet:
Bandwürmer sind Innenparasiten mit flachem, langem Körper. Ihr Körper ist meist weißlich, da keine Pigmente vorhanden sind. Der Körper besteht aus einem kleinen Kopf (Scolex) ein, von diesem abgesetzten Glied, dem Hals (Collum) und schließlich vielen Gliedern (Proglottiden). Diese einzelnen Glieder entstehen durch ständige Knospung aus dem Collum und entwickeln sich während des Wachstums, je weiter sie sich vom Hals entfernen. Dies geschieht dadurch, daß sich weitere Zwischenglieder bilden. Während dieser Entwicklung entstehen zuerst die männlichen Fortpflanzungsorgane und später auch die weiblichen. Die Befruchtung erfolgt nur in den hinteren Gliederung, wobei in den letzten Keim-und Eischalendrüsen reduziert werden und nur noch bis zu 100000 Eiern in den Uterie vorliegen. Diese letzten Glieder werden ständig abgespalten und mit dem Kot des Wirtstieres ausgeschieden. Der Körper ist stark reduziert, der Kopf enthält keine Seh- und Hörorgane, sowie keine Mund. An ihm sitzen entweder Haken bzw. und oder Saugnäpfe/gruben. Die übrigen Glieder enthalten unter dem Hautmuskelschlauch Muskelstränge, um die einzelnen Glieder zu verbinden, zwei seitliche Nervenstränge, die im Kopf in einem Nervenknoten enden und zwei Ausscheidungsgänge. Sie besitzen weder einen Darmtrakt noch Herz-und Blutkreislaufsystem. Die Nahrung nehmen Sie direkt aus der Umgebung über ihre Haut auf und ein offen in den einzelnen Gliedern zirkulierendes Flüssigkeitssystem verteilt diese Nährstoffe. Alle Bandwürmer besitzen einen Wirtswechsel, eine Metamorphose und der Hundebandwurm einen Generationswechsel zwischen geschlechtlicher und ungeschlechtlicher Vermehrung.
Die einzelnen Bandwürmer unterscheiden sich in der Form ihres
Kopfes, der Gliedermenge, der Keimdrüsenform, der Gesamtlänge,
sowie der Zwischen- und Endwirte.
Die wichtigsten Bandwürmer des Menschen in Mitteleuropa sind: