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Das Verdauungssystem ist ein kontinuierliches Rohr von der Mundhöhle bis zum Anus, das Nahrung mechanisch und chemisch in absorbierbare Bausteine zerlegt. Es kombiniert muskuläre Transportprozesse mit enzymatischer Spaltung, um Nährstoffe für den Stoffwechsel bereitzustellen.
Die Verdauung beginnt in der Mundhöhle, wo die Nahrung mechanisch durch die Zähne zerkleinert wird. Das bleibende Gebiss des Erwachsenen umfasst 32 Zähne, wobei die Zahnkronen von Zahnschmelz (Enamelum) bedeckt sind – dem härtesten Gewebe des Körpers. Drei große Speicheldrüsenpaare (Ohrspeicheldrüse, Unterkieferdrüse, Unterzungendrüse) und zahlreiche kleine Drüsen produzieren täglich bis zu 1,5 Liter Speichel. Dieser enthält das Enzym Amylase (Ptyalin), das bereits in der Mundhöhle mit der Spaltung von Stärke zu Maltose beginnt. Die Mundschleimhaut kann außerdem in sehr geringen Mengen Alkohol, Nikotin und Glucose aufnehmen.
Nach dem Schlucken gelangt der Speisebrei durch den Rachen (Pharynx) in die Speiseröhre (Ösophagus). Dieser muskuläre Schlauch transportiert die Nahrung mittels Peristaltik – wellenförmigen Kontraktionen der glatten Muskulatur – aktiv in Richtung Magen, unabhängig von der Schwerkraft. Die Speiseröhre ist mit mehrschichtigem, unverhorntem Plattenepithel ausgekleidet. Am Übergang zum Magen befindet sich der untere Ösophagussphinkter, der das Aufsteigen des sauren Mageninhalts verhindert.
Der Magen dient als Reservoir und gibt den Nahrungsbrei portionsweise über den Pförtner (Pylorus) an den Darm ab. Täglich werden 1–3 Liter Magensaft produziert, der Wasser, Schleim, Salzsäure und Enzyme enthält. Die Salzsäure (HCl) wird von den Belegzellen (Parietalzellen) sezerniert; sie desinfiziert und denaturiert Proteine. Zudem bilden die Belegzellen den Intrinsic Factor, der für die spätere Aufnahme von Vitamin B12 im Ileum unerlässlich ist. Die Nebenzellen produzieren einen bicarbonatreichen Schleim, der die Magenschleimhaut vor der starken Säure schützt. Die Hauptzellen sezernieren Pepsinogene, die durch die Säure zu aktivem Pepsin umgewandelt werden und die Eiweißverdauung einleiten. Im Magen wird bereits etwa ein Viertel des gesamten aufgenommenen Alkohols resorbiert.
Der Dünndarm ist der Hauptort der chemischen Verdauung und Nährstoffaufnahme. Er unterteilt sich in Duodenum (Zwölffingerdarm), Jejunum (Leerdarm) und Ileum (Krummdarm). Im Duodenum münden die Ausführungsgänge der Bauchspeicheldrüse und der Gallengang; hier wird der saure Speisebrei neutralisiert und mit Verdauungsenzymen sowie Galle vermischt. Das Jejunum ist der zentrale Resorptionsort für Kohlenhydrate, Aminosäuren, Fettsäuren, wasserlösliche Vitamine, Elektrolyte und Wasser sowie für den verbleibenden Alkohol. Im Ileum werden vor allem Gallensäuren, Vitamin C und Vitamin B12 (zusammen mit dem Intrinsic Factor) resorbiert.
Die Bauchspeicheldrüse (Pankreas) produziert in ihrem exokrinen Teil täglich 1,5–2 Liter Verdauungssekret, das reich an Bicarbonat zur Neutralisierung des sauren Chymus ist und wichtige Enzyme enthält: Trypsin (und andere Proteasen), Lipasen, Amylasen sowie Nukleasen zum Abbau von Nukleinsäuren. Ihr Ausführungsgang vereinigt sich mit dem Gallengang und mündet gemeinsam im Duodenum. Die Galle wird in der Leber produziert, in der Gallenblase gespeichert und eingedickt. Sie emulgiert Fette im Dünndarm, sodass Lipasen sie effizient spalten können. Die primären Gallensalze gelangen nach der Fettemulgierung größtenteils zurück in die Leber (enterohepatischer Kreislauf). Die Leber ist zudem das zentrale Stoffwechselorgan: Sie speichert Glucose als Glykogen, synthetisiert Plasmaproteine (z.B. Albumin, Gerinnungsfaktoren) und entgiftet schädliche Substanzen wie Ammoniak und Medikamente.
Zur Maximierung der Resorptionsfläche besitzt der Dünndarm Kerckring-Falten, Zotten (Villi) und Mikrovilli (Bürstensaum). Die Kerckring-Falten vergrößern die Oberfläche um das Dreifache, die Zotten um das 30-Fache und die Mikrovilli nochmals erheblich. Insgesamt erreicht die resorbierende Oberfläche etwa 200 bis 400 Quadratmeter.
Der Dickdarm (Colon) besteht aus Caecum mit Appendix, dem Colon (ascendens, transversum, descendens, sigmoideum) und dem Rektum. Hier findet keine Nährstoffverdauung mehr statt; die Hauptaufgabe ist die Rückresorption von Wasser und Elektrolyten, wodurch der Stuhl eingedickt wird. Der Dickdarm wird überwiegend von anaeroben Bakterien besiedelt, die unverdauliche Reste fermentieren und dabei Vitamin K produzieren, das für die Blutgerinnung wichtig ist.
