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17.2: Anatomie der Eingeweide
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Anatomy of the Intestines
 
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17.2: Anatomy of the Intestines

17.2: Anatomie der Eingeweide

Although digestion of proteins, carbohydrates, and lipids may begin in the stomach, it is completed in the intestine. The absorption of nutrients, water, and electrolytes from food and drink also occur in the intestine. The intestines can be divided into two structurally distinct organs—the small and large intestines.

Small Intestines

The small intestine is an ~22 meter-long tube with an inner diameter of just 2.5 cm. Since most nutrients are absorbed here, the inner lining of the small intestine is highly convoluted and covered in finger-like extensions called villi, each containing hundreds of microvilli. The folds, villi, and microvilli of the small intestine amplify the surface area of absorption 60 to 120 times. The increased surface area provides ample opportunity for nutrients to be absorbed.

The small intestine connects to the stomach by the pyloric sphincter, which closes off when chyme moves into the duodenum—the beginning of the small intestine. The middle and largest part of the small intestine is the jejunum. The ileum ends the small intestine, where it attaches to the large intestine by the ileocecal valve.

The Large Intestines

The large intestine starts at the cecum. The appendix, a small lymphatic structure, dangles from the bottom of the cecum. Above the cecum, starts the ascending colon followed by the transverse colon. They absorb most of the remaining water and electrolytes from the chyme, turning it to feces. The descending colon, sigmoid colon, and rectum store feces until elimination through the anus.

Overall the large intestine is about 1.5 m long with an inner diameter of 4.8 cm. It does not contain folds and villi, but the absorptive epithelial cells have microvilli. The large intestine is home to a bacterial ecosystem, which performs the final stages of digestion—breaking down cellulose and fiber, compounds which the stomach and small intestine are ill-equipped to process.

Bacterial Diversity

The large intestine contains over 700 different species of bacteria. Bacterial diversity is thought to be related to obesity and the development of Type 2 diabetes. Obese individuals have fewer bacterial strains than their non-obese counterparts. Low bacterial diversity has also been associated with insulin resistance. The intestinal bacterial ecosystem—the gut biome—is established shortly after birth, with those babies being breastfed developing their gut biome from bacteria present in breast milk. After birth, the biome is shaped by an individual’s genetics, diet, age, sex, and their immune system. External factors like diet, health status, medications, and geographical location also significantly influence the complexity of the gut biome.

Obwohl die Verdauung von Proteinen, Kohlenhydraten und Lipiden bereits im Magen beginnen kann, wird sie erst im Darm abgeschlossen. Auch die Aufnahme von Nährstoffen, Wasser und Elektrolyten aus der Nahrung und Getränken erfolgt im Darm. Der Darm kann in zwei strukturell unterschiedliche Organe unterteilt werden: den Dünn-und den Dickdarm.

Der Dünndarm

Der Dünndarm ist ein ungefähr 22 Meter langer Schlauch mit einem Innendurchmesser von nur 2,5 cm. Da hier die meisten Nährstoffe absorbiert werden, ist die innere Auskleidung des Dünndarms stark gefaltet und mit fingerartigen Fortsätzen überzogen. Man nennt sie Zotten. Sie enthalten jeweils weitere hunderte von Mikrozotten. Die Falten, Zotten und Mikrovilli des Dünndarms vergrößern die Absorptionsoberfläche um das 60-bis 120-fache. Die vergrößerte Oberfläche bietet reichlich Gelegenheit für die Absorption von Nährstoffen.

Der Dünndarm verbindet sich mit dem Magen durch den Pylorusschließmuskel. Dieser verlchließt sich, wenn Chymus in den Zwölffingerdarm wandert. Dieser stellt den Anfang des Dünndarms dar. Der mittlere und größte Teil des Dünndarms ist das Jejunum. Das Ileum beendet den Dünndarm, wo er über die Ileozökalklappe in den Dickdarm übergeht.

Der Dickdarm

Der Dickdarm beginnt am Zökum. Der Blinddarm, eine kleine lymphatische Struktur, hängt an der Unterseite des Zökums. Oberhalb des Zökums beginnt der aufsteigende Dickdarm. Gefolgt wird dieser vom Querkolon. Diese Abschnitte nehmen den größten Teil des restlichen Wassers und der Elektrolyte aus dem Chymus auf und verwandeln ihn in Kot. Der absteigende Dickdarm, das Colon sigmoideum und der Enddarm lagern den Kot, bis dieser durch den Anus ausgeschieden wird.

Insgesamt ist der Dickdarm ungefähr 1,5 m lang und hat einen Innendurchmesser von 4,8 cm. Er enthält keine Falten und Zotten. Die resorbierenden Epithelzellen haben jedoch Mikrovilli. Der Dickdarm beherbergt ein bakterielles Ökosystem, das die letzten Schritte der Verdauung durchführt. Dazu gehört der Abbau von Zellulose und Ballaststoffen. Das sind Stoffe, für deren Verarbeitung der Magen und der Dünndarm schlecht ausgerüstet sind.

Bakterielle Vielfalt

Der Dickdarm enthält über 700 verschiedene Bakterienarten. Man nimmt an, dass die bakterielle Vielfalt mit Übergewicht und der Entwicklung von Typ 2 Diabetes zusammenhängt. Fettleibige Menschen haben weniger Bakterienstämme als nicht fettleibige Menschen. Eine geringe Bakterienvielfalt wurde auch mit einer Insulinresistenz in Verbindung gebracht. Das bakterielle Darm-Ökosystem, das Darmbiom, wird kurz nach der Geburt etabliert. Dabei entwickeln die gestillten Babys ihr Darmbiom aus den in der Muttermilch vorhandenen Bakterien. Nach der Geburt wird das Biom durch die Genetik, die Ernährung, das Alter, das Geschlecht und das Immunsystem des Babys geformt. Äußere Faktoren wie Ernährung, Gesundheitszustand, Medikamente und geographische Lage beeinflussen ebenfalls signifikant die Komplexität des Darmbioms.


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