Das Verdauungssystem des Menschen
Grundsätzliche Aufgabe des Verdauungstraktes ist es, die mit der Nahrung aufgenommenen Nährstoffe zur Energiegewinnung oder zum Aufbau körpereigener Substanz in ihre einfachsten Bausteine zu zerlegen. Das Verdauungssystem des Menschen besteht grob gesagt aus Mundhöhle mit Zähnen, Speiseröhre, Magen, Dünn- und Dickdarm. Außerdem übernehmen Leber, Gallenblase und Bauchspeicheldrüse wichtige Aufgaben in diesem komplexen Prozess. In der Mundhöhle wird die aufgenommene Nahrung mit den Zähnen zerkleinert. Gleichzeitig produzieren Drüsen den Mundspeichel, den die Zunge mit der Nahrung zu einem Speisebrei vermischt. Durch den Mundspeichel werden das Kauen und Schlucken erleichtert. Im Speichel sind Enzyme enthalten, die schon im Mund mit der Zerlegung von Stärkemolekülen beginnen. Während des Schluckvorgangs verschließt der Kehlkopf dann die Luftröhre, um ein Verschlucken zu verhindern.
Welche Aufgaben haben die Verdauungsorgane?
Ein etwa 30 Zentimeter langer Muskelschlauch, die Speiseröhre, befördert den Nahrungsbrei durch peristaltische Bewegungen (ringförmige Kontraktion, die sich in eine Richtung fortsetzt) durch den Rachenraum zum Magen. In diesem Hohlmuskel wird die Nahrung vor ihrer Weiterverwertung gesammelt. Die Drüsen der Magenschleimhaut produzieren Magensaft, der neben dem Schleim, der vor Selbstverdauung schützt, auch Salzsäure enthält. Die Salzsäure tötet Krankheitskeime ab und spaltet die in der Nahrung enthaltenen Proteine in die einzelnen Bausteine. Durch das regelmäßige Erschlaffen des Pförtners, den Schließmuskel am unteren Magenausgang, wird der durchsäuerte Nahrungsbrei portionsweise in den Dünndarm entlassen. Im ersten Abschnitt des Dünndarms, dem sogenannten Zwölffingerdarm, werden Verdauungssäfte der Leber und der Bauchspeicheldrüse zugesetzt. Der in der Leber produzierte Gallensaft wird in der Gallenblase gespeichert und ermöglicht bei fetthaltiger Nahrung die Resorption der Fettspaltprodukte durch die Dünndarmwand. Die Verdauungssäfte der Bauchspeicheldrüse sind für die Aufspaltung aller Nährstoffe zuständig. Durch die zahlreichen Vertiefungen und Faltungen, die mit Darmzotten versehen sind, wird die Oberfläche des Dünndarms um ein Vielfaches vergrößert, wodurch die Aufnahme der wichtigen Spaltprodukte ins Blut erleichtert wird. Die unverdaulichen Nahrungsbestandteile gelangen nun in den Dickdarm. Hier wird dem Darminhalt Wasser und Gallensäure entzogen. Zudem enthält er Bakterien, die einige wichtige Vitamine produzieren. Hinter dem Mastdarm befindet sich am Ende des Verdauungstraktes der After, durch den die zu Kot gewordene Kost ausgeschieden wird.
Das Verdauungssystem des Rindes
Rinder ernähren sich ausschließlich von Pflanzen. Aufgrund der Besonderheiten im zellulären Aufbau, insbesondere wegen der recht stabilen Zellwände, ist pflanzliche Nahrung schwerer verdaulich als tierische. Zudem sind in ihr weniger Nährstoffe enthalten. Aufgrund dieser Tatsachen ist der Magen der Rinder hoch spezialisiert. Er ist viergeteilt. Das nahezu unzerkaute Futter wird zunächst über die Speiseröhre in den Pansen befördert. Dort lebt eine Vielzahl von Bakterien und anderen Kleinstlebewesen. Diese beginnen mit der Zersetzung der pflanzlichen Kost.
Wie funktioniert das Wiederkäuen?
Der entstandene Nahrungsbrei wird im Netzmagen zu kleinen Ballen geformt, die teils portionsweise ins Maul des Rindes zurückgestoßen werden. Etwa zwei Stunden nach der ersten Nahrungsaufnahme beginnt das Rind mit dem Wiederkäuen. Mit den breiten, niedrigen Backenzähnen wird die vorverdaute Nahrung nun ausgiebig gekaut. Die harten Schmelzfalten der Backenzähne zermahlen das Gras vollständig. Nach dem Wiederkäuen wird der Nahrungsbrei erneut geschluckt und gelangt in den Netzmagen. Dieser "sortiert" die Nahrung: Grobe Stücke werden erneut zum Zerkleinern nach oben befördert, feiner Brei wird an den Blättermagen weitergegeben. Dort wird Wasser entzogen. Die so vorbereitete Nahrung gelangt in den Labmagen. Verdauungssäfte werden abgegeben und spalten die Nährstoffe in kleinste Bestandteile. Diese werden vom Darm aus ins Blut überführt. Die unverdaulichen Bestandteile gelangen in den Dickdarm und werden als Kot ausgeschieden.
Erstaunliches zum Thema „Kot“ – einige Beispiele
Der Name Kopi Luwak stammt vom indonesischen Wort „Kopi“ für Kaffee. Luwak ist eine Region auf Java, aber auch die dort beheimateten Schleichkatzen werden so genannt. Schleichkatzen ernähren sich von Insekten, Kleintieren und Früchten. Auch die Früchte der Kaffeepflanze stehen auf ihrem Speiseplan. Sie verdauen aber nur das rote Fruchtfleisch der Kaffeekirsche; der Kern – die Kaffeebohne - wird wieder ausgeschieden. Das Exkret wird von den Einheimischen eingesammelt. Die Bohnen werden gewaschen und leicht geröstet. Im Darm der Schleichkatzen sind die Kaffeekirschen einer Nassfermentation durch Enzyme ausgesetzt, welche die Geschmackseigenschaften ändert: Angeblich entsteht ein dunkles und volles, aber auch etwas „muffiges“ Aroma.
Einige Nagetierarten, so beispielsweise Hamster und Ratten, verwerten ihren energie- und vitaminreichen Weichkot, indem sie ihn verzehren. Während der zweiten Passage durch den Verdauungstrakt werden Nährstoffe und Vitamine, die beim ersten Mal ausgeschieden wurden, nun resorbiert und so dem Körper zugeführt. Erst beim zweiten Ausscheiden ist der Kot trocken und hart und für eine weitere „Verwertung“ unbrauchbar.
Auf eine sehr besondere Art der Wiederverwertung von Abfallprodukten können sich Bienen spezialisieren. Sie saugen die Ausscheidungen einer bestimmten Lausart, der Tannenlaus, auf. Diese ernährt sich von zuckerhaltigen Pflanzensäften. Die Bienen transportieren den gewonnen Nahrungssaft in den Stock. Dort wird er erbrochen, in Waben gespeichert und reift so allmählich zu Honig heran.
