Jede einzelne der vielen Millionen Körperzellen braucht Energie, um richtig funktionieren zu können. Diese Energie wird aus der Nahrung gewonnen. Reihte man 10 Millionen Zellen aneinander, so würde das nur eine Strecke von etwa 1 mm ergeben, aber trotz ihrer Kleinheit stellt jede Körperzelle eine komplizierte biochemische Fabrik dar, die nur bestimmte Roh- bzw. Nährstoffe verwerten kann. Die vielen verschiedenen Speisen und Getränke, die wir zu uns nehmen, müssen erst durch langwierige physikalische und chemische Prozesse so aufbereitet werden, dass sie von der Zelle angenommen und als »Brennstoffe« für Stoffwechsel- und Wachstumsvorgänge verwendet werden können.
Die Verdauung
Durch den Verdauungs-Prozess werden die Speisen allmählich in ihre Grundbestandteile zerlegt: Eiweißstoffe in Aminosäuren (aus denen andere Proteine aufgebaut werden können), Kohlenhydrate (Stärke) in Traubenzucker, Fette in energiereiche Fettsäuren und Glycerin. Dazu werden Enzyme, die als Katalysatoren wirken, und Hormone benötigt. Zusätzlich bedarf es einer koordinierten Tätigkeit von Nerven und Muskulatur.
Die Kompliziertheit der Verdauungsvorgänge soll hier beispielhaft an einem mit Schinken und Salat belegten Sandwich, das ungefähr 24 Stunden im Verdauungstrakt verweilen wird, dargestellt werden. In einem solchen Brot sind die drei wesentlichen Arten von Nährstoffen enthalten: Der Schinken besteht vorwiegend aus Proteinen, das Brot aus Kohlenhydraten, die Butter aus Fett und der Salat aus unverdaubarer Cellulose. Brot wird beim Kauen mit alkalischem Speichel vermischt, der von den drei paarigen Speicheldrüsen (Zungen-, Unterkiefer- und Ohrspeicheldrüse) produziert wird, die über kleine Ausführungsgänge unter der Zungenspitze und in den Wangen in die Mundhöhle münden. Damit hat die Verdauung schon angefangen, denn der Speichel enthält ein Enzym, die Amylase, das mit der Zerlegung von Stärke (im Brot) in Maltose (löslicher Malzzucker) beginnt. Jeder Bissen wird dann zu einer Kugel (Bolus) geformt, von der Zunge in Richtung Rachenraum und dann durch die Speiseröhre in den Magen befördert. Die Speisen werden nicht allein durch die Schwerkraft, sondern auch durch die Peristaltik weiterbewegt. Darunter versteht man kräftige, rhythmische und wellenförmige Kontraktionen der Speiseröhrenmuskulatur. Sobald sie den Magen erreicht, wird die Nahrung durch die Bewegungen der kräftigen Wandmuskulatur mit Magensaft durchmischt. Die Magendrüsen produzieren täglich 1-2 Liter von diesem Saft, er besteht aus Salzsäure, Schleim und Pepsin, dem Enzym, das nun mit der Eiweißverdauung (im Schinken) beginnt. Nach etwa einer Stunde ist das Sandwich in eine breiige Masse (Chymus) verwandelt und kann jetzt durch den ringförmigen Magenpförtner (Pylorus) in den Zwölffingerdarm weiterbefördert werden.
Der Dünndarm
Der Dünndarm hat eine Länge von 6 bis 7 m. Hier findet der Hauptanteil der Verdauung und die Aufnahme der Nahrurigsstoffe ins Blut (Resorption) statt. Wenn der Speisebrei den Magen verlässt, gerät er plötzlich in ein völlig anderes Milieu: Er wird mit den alkalischen Verdauungssäften versetzt, die sich aus Pankreas und Gallenblase in den Dünndarm entleeren. Das Pankreas (Bauchspeicheldrüse) ist eine ca. 18 cm lange Drüse. Es sondert Enzyme ab, die auf Kohlenhydrate, Proteine und Fette einwirken, und spielt damit eine äußerst wichtige Rolle bei der Verdauung. Die dicke, Grüne und bittere Galle, die in der Leber synthetisiert und in der Gallenblase gespeichert wird, hat eine emulgierende Wirkung auf Nahrungsfette, d. h., sie vermindert die Oberflächenspannung und erleichtert damit die Resorption. Auch die Dünndarmschleimhaut produziert eine Reihe von Verdauungsenzymen, die zusammenfassend als Dünndarmsekret bezeichnet werden. Mit Hilfe dieser zahlreichen Enzyme wird die Nahrung schließlich in Aminosäuren, Glucose, Fettsäuren und Glycerin aufgespalten.
Der nächste, wichtigste Schritt ist die Aufnahme der Spaltprodukte ins Blut. Um die Oberfläche zu vergrößern, ist die Dünndarmschleimhaut vielfach gefältelt und mit Tausenden winziger Fortsätze, den Zotten, versehen. Diese bewegen den Darminhalt hin und her und bringen ihn so in engen Kontakt mit den zahlreichen Kapillaren und Lymphgefäßen der Darmwand. Aminosäuren und Glucose diffundieren durch die Zottenwand hindurch in die Kapillaren, während Fettsäuren und Glycerin von den Lymphgefäßen aufgenommen werden, um später ebenfalls ins venöse Blut zu gelangen. Die Nährstoffe werden über die Pfortader (Venaportae) der Leber zugeführt, dort gespeichert, bei Bedarf mobilisiert und zu neuen körpereigenen Substanzen zusammengesetzt.
Abfallstoffe
Inzwischen sind also Brot und Schinken in die Grundbestandteile aufgespalten, ins Blut aufgenommen und zur Leber gebracht worden. Der Salat jedoch erreicht als unverdauliche Cellulose das Ende des Dünndarms. Zusammen mit anderen Abfallstoffen passiert er die Ileozäkalklappe am Übergang vom Dünn- zum Dickdarm und gelangt in den Blinddarm (Caecum), der den ersten Teil des Dickdarms bildet. Während der Passage durch den Dickdarm wird der Inhalt allmählich eingedickt, d. h., es wird Wasser aus dem Darm ins Blut aufgenommen. Was übrigbleibt, enthält unter anderem viele tote Bakterien und wird als Kot durch den After ausgeschieden.
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