Der dritte Teil der Lektion Anatomie und Physiologie behandelt die Organe von Bauch und Becken – Verdauung, Harnorgane, Nebenniere und Geschlechtsorgane einschließlich der Schwangerschaft – sowie Stoffwechsel, Wasser-, Elektrolyt- und Säure-Basen-Haushalt. Viele Notfallbilder wie das akute Abdomen, die Nierenkolik, Blutungen in der Schwangerschaft oder Entgleisungen des Blutzuckers lassen sich nur mit diesem Grundwissen sicher einordnen. Herz, Kreislauf und Atmung findet ihr in Teil 1, Nervensystem, Sinnesorgane und Bewegungsapparat in Teil 2.
Im Verdauungstrakt wird die Nahrung in ihre Grundbausteine – Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße – zerlegt und ins Blut aufgenommen. Die Bauchorgane liegen dicht beieinander; zur Orientierung wird der Bauch in vier Quadranten eingeteilt, denen sich typische Organe und Schmerzursachen zuordnen lassen (siehe Lektion 24).
Die Verdauung beginnt im Mund mit der mechanischen Zerkleinerung der Nahrung durch die Zähne und der enzymatischen Vorverdauung von Kohlenhydraten durch das Speichelenzym Amylase; die Speicheldrüsen bilden täglich 0,5–1,5 Liter Speichel. Kinder haben ein Milchgebiss mit 20 Zähnen, Erwachsene ein bleibendes Gebiss mit 32 Zähnen. Die Zunge ist sehr beweglich und gut durchblutet – über die Schleimhaut unter der Zunge werden Medikamente wie Nitrospray sehr schnell aufgenommen (sublinguale Gabe). Beim Schlucken schiebt die Zunge den Bissen nach hinten, das Gaumensegel verschließt den Nasenrachen, der Kehlkopf hebt sich und die Epiglottis verschließt die Luftröhre.
Die Speiseröhre (Ösophagus) ist ein etwa 25 cm langer Muskelschlauch, der hinter der Luftröhre durch den Brustkorb und durch das Zwerchfell in den Bauchraum zieht; an drei natürlichen Engstellen können verschluckte Fremdkörper stecken bleiben. Bei Leberzirrhose können sich an ihrem unteren Ende erweiterte Venen (Ösophagusvarizen) bilden, deren Einriss zu massivem, lebensbedrohlichem Bluterbrechen führt.
Im Magen (Fassungsvermögen etwa 1,5 Liter) leiten Salzsäure und das Verdauungsenzym Pepsin die Eiweißverdauung ein; gleichzeitig werden die meisten mit der Nahrung aufgenommenen Krankheitserreger abgetötet. Eine Schleimschicht schützt die Magenwand vor der eigenen Säure. Stress und Medikamente wie ASS oder Ibuprofen können diesen Schutz schwächen – es entstehen Magen- und Zwölffingerdarmgeschwüre, die bluten oder durchbrechen können. Der Magen gibt seinen Inhalt portionsweise über den Magenpförtner (Pylorus) weiter.
Der Dünndarm ist etwa 5–6 m lang und gliedert sich in Zwölffingerdarm (Duodenum), Leerdarm (Jejunum) und Krummdarm (Ileum). Im Zwölffingerdarm münden die Ausführungsgänge von Bauchspeicheldrüse und Galle; über die durch Falten und Zotten stark vergrößerte Oberfläche wird der Großteil der Nährstoffe ins Blut aufgenommen. Der Dünndarm ist über das Gekröse (Mesenterium) beweglich an der hinteren Bauchwand aufgehängt, in dem auch seine Gefäße verlaufen.
Der etwa 1,5 m lange Dickdarm beginnt im rechten Unterbauch mit dem Blinddarm und dem daran hängenden Wurmfortsatz (Appendix), dessen Entzündung umgangssprachlich „Blinddarmentzündung“ heißt. Er zieht dann als aufsteigender, querer und absteigender Dickdarm im Rahmen um den Dünndarm, geht im linken Unterbauch in das S-förmige Sigma und schließlich in den Mastdarm (Rektum) über. Im Dickdarm wird dem Speisebrei vor allem Wasser entzogen und der Stuhl eingedickt. Die gut durchblutete Schleimhaut des Enddarms nimmt Medikamente schnell auf – deshalb werden bei Kindern z. B. Zäpfchen gegen Fieberkrämpfe eingesetzt.
Die Bauchspeicheldrüse (Pankreas) liegt quer im Oberbauch hinter dem Magen. Sie liefert exokrin täglich 1,5–2 Liter Verdauungssaft mit Enzymen für Fette, Eiweiße und Kohlenhydrate in den Zwölffingerdarm und produziert endokrin über die Langerhans-Inseln die Hormone Insulin (senkt den Blutzucker) und Glukagon (erhöht ihn). Ein Ausfall der Insulinproduktion führt zum Diabetes mellitus; werden die Verdauungsenzyme schon in der Drüse aktiviert, entsteht eine schmerzhafte, potenziell lebensbedrohliche Bauchspeicheldrüsenentzündung (Pankreatitis).
Die Leber ist mit etwa 1,5 kg die größte Drüse des Körpers und liegt im rechten Oberbauch unter dem Zwerchfell. Sie erhält nährstoffreiches Blut aus dem Darm über die Pfortader und sauerstoffreiches Blut über die Leberarterie. Sie übernimmt die Entgiftung körperfremder und körpereigener Stoffe (z. B. Alkohol, Medikamente, Ammoniak), die Synthese wichtiger Bluteiweiße wie Albumin und Gerinnungsfaktoren, die Speicherung von Zucker als Glykogen sowie die Produktion der Gallenflüssigkeit. Diese wird in der Gallenblase gespeichert und bei Bedarf zur Fettverdauung in den Darm abgegeben; Gallensteine können die Abflusswege verlegen und Koliken auslösen. Bei einer schweren Lebererkrankung (Leberzirrhose) kommt es zu Wasser im Bauch (Aszites), Gelbsucht, Gerinnungsstörungen und im Extremfall zu Bewusstseinsstörungen.
Das Peritoneum (Bauchfell) überzieht die meisten Bauchorgane von außen und kleidet die Bauchhöhle aus. Organe wie Magen, Leber, Milz und Dünndarm liegen innerhalb des Bauchfells (intraperitoneal), Nieren, Bauchspeicheldrüse und große Teile des Zwölffingerdarms dahinter (retroperitoneal). Bei einer Verletzung oder Entzündung droht eine Bauchfellentzündung (Peritonitis) mit diffusem, starkem Bauchschmerz und Abwehrspannung. Die Milz liegt geschützt im linken Oberbauch unter dem Rippenbogen und ist bei stumpfen Bauchtraumen (z. B. Fahrradlenker-Anprall) aufgrund ihrer starken Durchblutung besonders verletzungs- und blutungsgefährdet. Menschen ohne Milz sind anfälliger für schwere Infektionen.
Zu den Harnorganen gehören die beiden Nieren, die Harnleiter, die Harnblase und die Harnröhre. Die Nieren scheiden Stoffwechselendprodukte und Fremdstoffe aus, regulieren den Wasser-, Elektrolyt- und Säure-Basen-Haushalt und bilden Hormone. Die Nebennieren sitzen den Nieren auf, gehören aber funktionell zum Hormonsystem.
Die beiden Nieren liegen retroperitoneal (hinter dem Bauchfell) beidseits der Wirbelsäule in Höhe der unteren Rippen, wiegen jeweils 120–200 g und filtern täglich rund 1.500–2.000 Liter Blut – das entspricht etwa 20–25 % des gesamten Herzminutenvolumens. Die funktionelle Grundeinheit ist das Nephron, von dem jede Niere etwa eine Million besitzt: In den Nierenkörperchen (Glomeruli) wird zunächst ein Primärharn abgepresst, täglich etwa 180 Liter. Aus ihm wird in den nachgeschalteten Nierenkanälchen (Tubuli) der Großteil von Wasser, Elektrolyten und Glukose wieder ins Blut rückresorbiert – übrig bleiben täglich rund 1,5 Liter Endharn.
Zusätzlich bilden die Nieren Hormone: Renin wirkt an der Blutdruckregulation mit, Erythropoetin regt im Knochenmark die Bildung roter Blutkörperchen an, und in der Niere wird Vitamin D in seine aktive Form überführt. Bei Nierenversagen fallen alle diese Aufgaben aus – es kommt zu Wassereinlagerungen, gefährlich hohen Kaliumwerten, Blutarmut und Übersäuerung (siehe Lektion 29).
Der Urin fließt über die Nierenbecken in die beiden etwa 25–30 cm langen Harnleiter, die ihn mit wellenförmigen Muskelbewegungen zur Harnblase transportieren; ein eingeklemmter Nierenstein verursacht dabei heftige, kolikartige Schmerzen. Die Harnblase im kleinen Becken fasst gewöhnlich 300–500 ml. Die Harnröhre ist bei der Frau nur etwa 4 cm lang – Harnwegsinfekte sind bei Frauen deshalb häufiger –, beim Mann etwa 20 cm; sie verläuft dort durch die Prostata.
Merke: Mit 20–25 % des Herzminutenvolumens gehören die Nieren zu den am stärksten durchbluteten Organen – ein Schockzustand kann daher rasch zum Nierenversagen führen.
Die Nebenniere sitzt kappenförmig auf jeder Niere und besteht aus zwei funktionell unterschiedlichen Anteilen: Die Nebennierenrinde bildet Kortikosteroide, u. a. Aldosteron (steuert den Natrium- und damit Wasserhaushalt) und Kortisol (Stresshormon, beeinflusst Stoffwechsel, Blutzucker und Immunsystem), das Nebennierenmark bildet die Katecholamine Adrenalin und Noradrenalin – die klassischen „Kampf-oder-Flucht“-Hormone, die als Teil der Sympathikusaktivierung Herzfrequenz und Blutdruck steigern und den Blutzucker erhöhen.
Die Nebennieren sind Teil des Hormonsystems (endokrines System), zu dem außerdem Hypothalamus und Hirnanhangsdrüse als übergeordnete Steuerzentralen, die Schilddrüse (Grundumsatz und Stoffwechsel), die Nebenschilddrüsen (Kalziumhaushalt), die Langerhans-Inseln der Bauchspeicheldrüse (Blutzucker) sowie die Keimdrüsen gehören. Hormone gelangen über das Blut zu ihren Zielorganen und wirken dort langsamer, aber länger anhaltend als Nervenimpulse.
Zu den männlichen Geschlechtsorganen zählen die Hoden (Bildung von Spermien und dem Sexualhormon Testosteron), die Nebenhoden (Speicherung und Reifung der Spermien), die Samenleiter, die Bläschendrüsen sowie die Prostata, die ein sekretreiches Flüssigkeitsmedium für den Samenerguss beisteuert. Die Hoden liegen außerhalb der Bauchhöhle im Hodensack, weil die Spermienbildung einige Grad unter der Körperkerntemperatur abläuft; sie hängen beweglich am Samenstrang, in dem Samenleiter, Gefäße und Nerven verlaufen. Dreht sich der Hoden um diesen Samenstrang (Hodentorsion), wird seine Blutversorgung abgeschnürt – ein Notfall, bei dem der Hoden innerhalb weniger Stunden verloren gehen kann (siehe Lektion 29). Die Prostata ist bei Männern im höheren Lebensalter häufig vergrößert – eine der häufigsten Ursachen für einen akuten Harnverhalt.
Die weiblichen Geschlechtsorgane bilden Eizellen und Sexualhormone, ermöglichen die Befruchtung und bieten dem heranwachsenden Kind in der Gebärmutter Schutz und Versorgung. Ihre Kenntnis ist Voraussetzung, um gynäkologische Notfälle und Notfälle in der Schwangerschaft einordnen zu können (siehe Lektion 27).
Zu den inneren Geschlechtsorganen zählen die beiden Eierstöcke (Bildung der Eizellen sowie der Sexualhormone Östrogen und Progesteron), die etwa 10 cm langen Eileiter (Transport der Eizelle zur Gebärmutter, Ort der Befruchtung), die Gebärmutter (Uterus, ein birnenförmiges Hohlorgan mit kräftiger Muskelwand, Ort der Einnistung und Austragung einer Schwangerschaft) und die Scheide (Vagina). Zu den äußeren Geschlechtsorganen gehören große und kleine Schamlippen, Klitoris und Scheidenvorhof. Das saure Milieu der Scheide schützt vor aufsteigenden Keimen.
Der monatliche Zyklus dauert meist etwa 28 Tage und wird hormonell über die Hirnanhangsdrüse gesteuert: FSH fördert in der ersten Zyklushälfte die Reifung eines Eibläschens (Follikel) und die Östrogenbildung, unter deren Einfluss sich die Gebärmutterschleimhaut aufbaut; LH löst um die Zyklusmitte den Eisprung aus. Aus dem geplatzten Follikel entsteht der Gelbkörper, der Progesteron bildet und die Schleimhaut auf eine mögliche Einnistung vorbereitet. Findet keine Befruchtung statt, bildet sich der Gelbkörper zurück, der Progesteronspiegel fällt und die Schleimhaut wird mit der Menstruation abgestoßen (meist 4–6 Tage, 30–70 ml Blut). Mit den Wechseljahren (meist zwischen 45 und 55 Jahren) endet die Hormonproduktion der Eierstöcke.
Die Befruchtung findet im Eileiter statt, meist innerhalb weniger Stunden nach dem Eisprung. Die befruchtete Eizelle (Zygote) teilt sich fortlaufend und wandert in 3–4 Tagen in die Gebärmutter, wo sie sich um den 6. Tag nach der Befruchtung in die Schleimhaut einnistet (Nidation). Der eingenistete Keim bildet das Schwangerschaftshormon HCG, das in Urin und Blut nachweisbar ist. Bis zum Ende der 8. Woche nach der Befruchtung werden alle Organe angelegt (Embryonalphase) – in dieser Zeit ist das Kind gegenüber Medikamenten, Alkohol und Infektionen besonders empfindlich; danach folgt bis zur Geburt die Fetalphase mit Wachstum und Ausreifung. Das Herz schlägt bereits ab etwa der 4. Woche nach der Befruchtung. Eine Schwangerschaft dauert rund 38 Wochen ab der Befruchtung; gezählt wird im Mutterpass jedoch ab dem ersten Tag der letzten Regelblutung, also 40 Schwangerschaftswochen.
Das Kind schwimmt in der Fruchtblase im Fruchtwasser (am Ende der Schwangerschaft etwa 1 Liter), das es vor Stößen schützt und die Temperatur stabil hält. Über die Plazenta findet der gesamte Stoffaustausch zwischen mütterlichem und kindlichem Kreislauf statt, ohne dass sich beide Blutkreisläufe direkt vermischen – Sauerstoff und Nährstoffe diffundieren von der mütterlichen zur kindlichen Seite, Kohlendioxid und Abbauprodukte in umgekehrter Richtung. Die 50–60 cm lange Nabelschnur enthält drei Gefäße: eine Nabelvene, die sauerstoffreiches Blut zum Kind führt, und zwei Nabelarterien, die sauerstoffarmes Blut zurück zur Plazenta bringen.
Der fetale Kreislauf besitzt drei Kurzschlussverbindungen (Shunts) – Ductus venosus (an der Leber vorbei), Foramen ovale (Öffnung zwischen den Vorhöfen) und Ductus arteriosus (von der Lungenarterie in die Aorta) –, die die noch nicht belüftete fetale Lunge weitgehend umgehen. Mit den ersten Atemzügen des Neugeborenen entfalten sich die Lungen, der Druck im Kreislauf ändert sich, und die Kurzschlüsse verschließen sich normalerweise in den ersten Stunden bis Tagen. Deshalb sind Wärmeerhalt und ausreichende Belüftung der Lungen in den ersten Lebensminuten so wichtig (siehe Lektion 27).
Merke: Der Nachweis des Schwangerschaftshormons HCG ist das einzig sichere Frühzeichen einer Schwangerschaft.
Wasser und die darin gelösten Elektrolyte sind die Grundlage aller Lebensvorgänge. Alle Transport-, Umbau- und Ausscheidungsprozesse des Körpers hängen davon ab, dass Menge und Zusammensetzung der Körperflüssigkeiten in engen Grenzen konstant bleiben.
Der Stoffwechsel (Metabolismus) umfasst die Aufnahme, den Transport, die chemische Umwandlung und die Ausscheidung von Stoffen. Er gliedert sich in den Anabolismus (Aufbau körpereigener Substanzen wie Muskeleiweiß unter Energieverbrauch) und den Katabolismus (Abbau von Nährstoffen zur Energiegewinnung); beide sind über die Energieträger der Zelle eng miteinander gekoppelt. Gesteuert werden die chemischen Reaktionen durch Enzyme, die selbst dabei nicht verbraucht werden. Der wichtigste Energielieferant für das Gehirn ist Glukose – deshalb führt eine Unterzuckerung so schnell zu Bewusstseinsstörungen.
Der Körperwasseranteil liegt bei etwa 60 % des Körpergewichts beim Mann, 50 % bei der Frau (bedingt durch den höheren Fettanteil, der weniger Wasser bindet) und bis zu 75 % beim Säugling; im Alter nimmt er ab. Etwa zwei Drittel befinden sich im intrazellulären Raum (innerhalb der Zellen), ein Drittel im extrazellulären Raum – zwischen den Zellen (interstitiell) und im Blutplasma (intravasal). Säuglinge und ältere Menschen trocknen deshalb bei Durchfall, Erbrechen oder Fieber besonders schnell aus.
Kalium ist das dominierende Elektrolyt im intrazellulären Raum, Natrium im extrazellulären Raum – diese ungleiche Verteilung wird aktiv durch Zellmembranpumpen aufrechterhalten und ist Grundlage jeder elektrischen Erregung von Nerven- und Muskelzellen, einschließlich des Herzmuskels. Schon geringe Abweichungen der Kaliumkonzentration können deshalb lebensbedrohliche Herzrhythmusstörungen auslösen. Die Verteilung des Wassers zwischen den Räumen folgt der Konzentration der gelösten Teilchen (Osmose): Wasser strömt immer in Richtung der höheren Konzentration.
Störungen des Wasserhaushalts werden nach der Menge des Körperwassers und nach der Natriumkonzentration eingeteilt:
Der Blut-pH-Wert wird eng zwischen 7,35 und 7,45 gehalten, weil die Enzyme des Körpers nur in diesem Bereich optimal arbeiten. Dafür sorgen drei zusammenwirkende Mechanismen: schnelle Puffersysteme im Blut (vor allem Bikarbonat und Eiweiße), die Lunge, die kurzfristig über die Abatmung von Kohlendioxid reguliert, und die Niere, die langfristig über die Ausscheidung von Säuren und die Rückgewinnung von Bikarbonat reguliert.
Abweichungen von diesem engen Bereich werden als Azidose (pH unter 7,35, zu sauer) bzw. Alkalose (pH über 7,45, zu basisch) bezeichnet und jeweils nach ihrer Ursache unterschieden:
Merke: Metabolische Störungen werden über die Lunge kompensiert, respiratorische Störungen über die Niere.