Humanbiologie

Die 3 wichtigsten Hormone:
1. Adrenalin: Steikt Blutzucker)
2. Glukagon: steigt blutzucker
3. Insulin : Senkt Blutzucker

- Steigerung von Adrenalin --> Steigerung Blutzuckerspiegel
- Adrenalin hemmt die Sekretion von Insulin & stimuliert die Glukagonsekretion
--> Abbau von Glykogen in Leber/Msukel --> erhöhte Zuckerkonzentration im Blut!
- Hierdurch wird eine hohe Reaktions- und Leistungsbereitschaft des Körpers erreicht.
Erhöhung des Spiegels durch:
- Adrenalin,( Leber- oder Muskelzellen) <--- Nebennierenmark <---(Hypothalamus)
- Glukagon (Leber- oder Muskelzellen) <-- alpha-Zellen<-- Pankreas 
- Nahrungsaufnahme

Absenkung:
- Zufuhr von Insulin (Leber- oder Muskelzelle) <---ß-Zellen <--- Pankreas
- Körperlicher Grundumsatz
- Nierenausscheidug 

- Grenzorgan
- Mechanische Barriere:
   -->schützt vor Eindringen von Krankheitserregern u. Fremdsubsatnzen
   --> vor mechanischesn Verletzungen, Strahlschäden, aber auch von Flüssigkeitsverlusten
- Chemische Barriere: 
   --> Säureschutzmantel (Schleimhaut)
- Biologische Barriere:
   --> Die Haut ist besiedelt von Bakterien und Pilzen, aber auch kleinen Insekten (sog. residente Hautflora)

Weiter Aufgaben:
- Stoffaustausch (Gas, Wasser etc.)
- Wärmehaushalt (haare, schweiß, Unterhautfettgewebe)
- Sinnesorgane (Kälte-Wärme- Mechanorezeptoren)
- Repräsentationsorgan
   

1. Epidermis (Oberhaut) 
 --> Epithelgewebe
 --> verhornende Zellschicht
 --> Dicke Hronschichten an Handinnenflächen oder Fußsohlen

2. Dermis (Lederhaut) 
  --> Bindegewebsfasern
  --> Dient der Ernährung + Verankerung der Epidermis
  --> Kapillar-Blutgefäßsystem versorgt die Grenzzone zur Epidermis
  --> Enthält die für die Temperaturregelung wichtige glatte Muskulatur + Blutgefäße
  --> Mechanosensoren
--> Dermis + Epidermis = Cutis

3. Subcutis (Unterhaut)
  --> Unterlage für obere Hautschichten
  --> größere Blutgefäße, Nerven, subkutanes Fett)
  --> Bindegewebe (bevorzugte INjektionsstelle für z.B. insulin)
 --> Sinneszellen für starke Druckreize

- Strukturen, die den Oberhautbereich durchqueren und auf der Oberfläche nach außen münden:

Haare: Schutz vor Sonneneinstrahlung, Kälte, mechanischer Belastung
Nägel: verhornte Zellen bilden die Nagelplatte, erleichtert Greifen + Schutz vor Verletzungen der
            Zehen-/Fingerenden
Zähne: entstehen aus einer Verdickung des Mundhöhlenepithels 
Drüsen:   - Scheißdrüse: Ausscheidung von Soffwechselprodukten
                - Talgdrüse: Produzieren Mischung aus Fetten, Proteine u. Wasser, die Haut/Haare vor Austrocken schützen 

Melanocyten (Epidermis) bilden das Hautpigment Melanin
--> Melanin + Carotin (Pigment, Leder- und Unterhaut) machen die Farbe der Haut aus.
Melanin bietet Schutz vor UVA- und UVB-Strahlen der Sonne 

Bei Albinismus (enzymdefekt in den Melanocyten) wird in der Haut kein Melanin gebildet.
Folge: Blasse Haut + extreme Lichtempfindlichkeit 

EDA:
- kurzzeitige Veränderung des elektr. Leitungswiderstandes der Haut
--> Dies wird bewirkt durch psycho-physiologische Reaktionen (Erhöhung der Aktivität des Sympathikus bei emotinal-effektiven Reaktionen)

- Gemessen wird die Hautleitfähigkeit über 2 Elektroden (erhöhte Schweißsekretion führt zur Zunahme der Hautleitfähigkeit)
- Durch Messungen der EDA lassen sich psychische Zusammenhänge objektivieren 
  (Erregung z.B. Stress verändert die Hautleitfähigkeit)
- Maßeinheit: Siemens [S]

Zelltypen
1. Rote Blutkörperchen, Erythrozyten:
    Transportmedium: Sauerstofftransport 

2. Thrombozyt:
    Schließen Verletzungen

3. Weiße Blutkörperchen, Leukozyt:
     Infektabwehr
Allgemein: 
Transportmedium, Abwehrfunktion, Wärmeregulation

Zusammensetzung:
Blutzellen (45%) und Plasma (55% zellfreier Bestandteil des Blutes inkl. aller Gerinnerungsfaktoren)

Wird durch Blutzellen gebildet. Das ist der Volumenanteil der Blutzellen am Gesamtvolumen des Blutes (Kann bestimmt werden, indem zentrifugiert wird. Es ist der Teil nach Absenkung =Blutsenkung) 

Erythrocyten: 
- Entstehen wie alle Blutzellen im Knochenmark aus Stammzellen + entwickeln sich unter dem Einfluss des Hormons Erythropoetin (EPO)
- Bilden den größten TEil der Blutzellen (99%)
- Verformung + große mechanische Belastung beim Durchströmen von Kapillargefäßen
- Kernlos!

Aufgaben:
- O2 Tranport durch Hämoglobin (Sauerstoff bindet an 4 Gruppen des Hämoglobins)
 CO2 Transport (Gleichgewicht wird durch rote Blutkörperchen katalyisiert)

CO2 + H2O ----Gewebe---> HCO-3 + H+
                   <----Lunge------

Leukocyten:
- viele morphologisch + funktionell unterscheidbare Zelltypen 
--> z.T. beweglich (Formveränderung) kommen deshalb auch im Gewebe vor
- Fähigkeit zur Phagozytose
- Abwehrzellen des Körpers 

Die wichtigsten Zelltypen :
- Thrombozyten: Verschluss von WUnden

• Granulozyten: unspezifische Abwehrreaktionen

• Makrophagen: Fresszellen

• B-Zellen: Antikörperproduktion

• T-Zellen: Abwehr viral infizierter Zellen & Tumorzellen 
  --> Wichtige Komponenten des Immunsystems !

- Wahrung der Integrität (körperliche Unversehrtheit)
Abwehr von:
   - Erregern (Viren, Bakterien, Pilzen, tierischen Parasiten)
   - Giften, Umweltfaktoren
   - veränderten körpereigene Zellen
   - Erkennung + abtöten von Bakterien /Erregern und von entarteten Zellen

Vorraussetzung:
- Unterscheid von "Selbst" und "Fremd"
- lebenslange Speicherung der Information 

Angeborenes Immunsystem: 
- Schnell
- Unspezifisch (Mustererkennung) 
--> Initiale Abwehr + Reparatur (primäre Immunantwort)

Erworbenes Immunsystem (adaptiv):
- Langsam
- Spezifisch (angepasst auf Pathogen)
- Führt zu immunologischem Gedächtnis 
(Löslich: Antiköper aus B-Lymphocyten, T-Zell Cytokine)
Zellvermittelt: B-Lymphocyten cytotoxische T-Zellen, T-Helfer-Zellen)
--> Immunität 

Antikörper (Immunglobuline) = Proteine, die als Reaktion auf Antigene, von B-Zellen gebildet werden
- Sie kommen in verschiedenen Isotypen mit ähnlichen Strukturen vor
- Binden antigene Strukturen (z.B: Viren oder Bakterien) und neutralisiert diese durch:
   - Verklumpung (Präzipitation)
   - Markierung zur Phagozytose durch Makrophagen oder Leukozyten
Antigene=bspw Viren, Bakterien, Organe einer anderen Person 
Monoklonale Antikörper = besitzen große Bedeutng als spez. Nachweisreagenzien in der MT und in der Krepstherapie. 

Venen: Blutgefäß, das Blut fließt zum Herzen (Sauerstoffreiches Blut, passiv, Venenklappen verhindern Rückfluss d. Blutes)
Unterstützung des Transports durch Muskelkontraktion, die die Venen usammendrücken und das Blut Richtung Herz leiten.
(Beim Laufen kann kein Blutstau geben)
Arterie: Blutgefäß, das Blut vom Herzen weg führt. (Sauerstoffarmes Blut, elastische Gefäßwand--> Bluthochdruck) 

Gemeinsamkeiten: 
- Alle Gefäße innere Schicht von Endothel ausgekleidet
- Darum sind glatte Muskelzellen angeordnet.
- Bei größeren Gefäßen besteht die Wand aus 3 Schichten:
   2. Bindegewebsschichten (Tunica externa + Tunica intima)
   1. muskuläre Schicht (Tunica media) 

Unterschied:
- Artieren haben eine dickere, muskulöse Schicht als Venen und eine elastischere Gefäßwand (zur Abfederung der Pulswelle) 

 

1. Blutdruck: abfallend entlang der Kapillare, erzeugt Filtrationsdruck 
--> Blutdruck Höher als Osmotischer Druck--> Blut ins Gewebe (flüssigkeit durch die dünnen Gewebe)
--> Wenn Osmo. Druck größer ist, dann gelangt die FLüssigkeit aus dem Gewebe in das Blut. 

2. Osmotischer Druck: Wirkt entgegen der Filtrationsrichtung, konstant über die gesamte Länge der Kapillare

- Zentrale Pumpe des Kreislaufsystems
- Bildet zusammen mit den Gefäßen das kardiovaskuläre System
- asymmetrisches Organ

Rechte und linke Herzhälfte 
- Beide unterteilt in Vorhof (Atrium) und Kammer (ventrikel) 
  --> Diese Pumpen das Blut jeweils in einen eigenen Kreislauf, nämlich das rechte Herz in den kleinen Lungenkreislauf und das linke in den großen Körperkreislauf.
- Herzklappen sorgen dafür, dass das Blut stets in die richtige Richtung strömt (Ventilfunktion): 
- Sie sitzen in jeder Herzhälfte zwischen Vorhof und Kammer (2*segelklappen), (Taschklappen:) zwischen der zuführenden Vene und dem rechter Kammer sowie zwischen der linken Kammer und der abgehende Arterie.
 
 

- Das Herz generit in eigenen Schrittmacherzentren automatisch rhytmische AP
- Domierende Schrittmacherznetrum ist der Sinusknoten, der dem nachgeordneten AV-Knoten normalerweise seinen Rythmus aufzwingt.
- Über in Bündel von Nervenbahnen werden die AP an die Herzsptize und von dort an die Kammermuskulatur weitergegeben. 

- Herzmuskelzelle hat eine spez. AP mit einer langen Plateauphase
- Während Plateauphase kann in Herzmuskelzelle kein neues AP ausgelöst werden
- Deshalb ensteht im Herzmuskel auch bei hoher Herzfrequenz KEIN Tetanus
- EKG gibt Aufschluss über die Erregungsbildung- und Leitung

- Rythmische Druckveränderung (Pulswellen)
- Elastische Gefäßwände dämpfen die vom Herzen erzeugten Druckschwankungen

Lymphe = lat. Körperwasser
Aufgaben:
- Entwässerung der Gewebe
- Immunabwehr
- Fett & Viamin- & Hormon-Transport 

- Austretende Gewebeflüssigkeit wird über Lymphgefäßsystem in den Kreislauf zurückgeleitet.
- Lymphflüssigkeit ist gelb (nur weiße Blutzellen)
- In Lymphgefäße sind die Lymphknoten als Filterstation integriert (Lymphozyten)
 

- Sind aus einer gemeinsmanen Urform entstanden (gemeinsame Vorfahren)
- Sind gleichzeitig "entwickelt" 
 

Scharnier+ Drehgelenk

Brückentier

• Organismen, die Merkmale verschiedener Tiergruppen tragen und deshalb als Übergangsformen gedeutet werden

• Archaeopteryx (Merkmale von Vögeln & Reptilien)

„lebendes Fossil“

• Organismen, die sich ohne nennenswerte Veränderungen über sehr lange Zeiträume erhalten haben

• Besetzen ökologische Nischen

• Sackgassenentwicklung 
  
  Bsp: Haie, Krokodile 

1. Opponierbarer Daumen (Greiforgan)
2. Augen nach vorne gerichtet (3D-Sehen)
3. Großes Gehirn (relativ zur Körpergröße)
4. Fingernägel (plattenartig)

Was sind Primaten: Affen und Halbaffen

1. Aufrechter Gang --> Freiwerden der Hände
--> Bewegung fördert Gehirnentwicklung 
- Werkzeugherstellung, Jagd, Nahrungsumstellung, Nahrungstransport -->JÄger und Sammler
- Kommunikation, zunehmende Gehirnleistung, Sprache --> Sozialverhalten

- Unterschiedlich zusammengebaut bzw. zu unterschiedlichen Zeiten. 
- Info im Genom ist nur eine Hälfte die wichtig ist.
- Wichtig: Welche Proteine werden in einem bestimmten Zeitpunkt vom Organismus gebaut?!
- Laut Bauplan gleich: aber zu bestimmten Zeitpunkten unterschiedliche Protein hergestellt und verwendet
- Expression bestimmter Proteine --> Andere DNA-Segmente aktiv!

- Therorie, dass die Menschen von einer Frau abstammen.
- Mitronchondiren von unserer Mutter--> Vererbrung mütterlicherseits. 
- Eine/wenige Frauen, von denen wir abstammen, da Mitronchondrien (RNA) bei vielen übereinstimmt. 

Annahme:
- der anatomische Mensch sei ausschließlich in Afrika entstanden 
- von dort über die ganze Welt ausgebreitet und ansässige Urmenschenpopulationen verdrängt 

Wikipedia:

Durch Auswertung der Mutationen unter Berücksichtigung der molekularen Uhr lassen sich die Zeitpunkte ermitteln, zu denen sich verschiedene Arten auseinander entwickelten. Genaugenommen wird die letzte gemeinsame Urahnin ermittelt. Sie wird als „mitochondriale Eva“ bezeichnet, weil die mitochondriale DNA aller heute lebenden Menschen aus ihrer mitochondrialen DNA durch eine direkte Abstammungslinie hervorgegangen ist.14 Die mitochondriale Eva war weder die erste, noch die einzige Frau zu einem bestimmten Zeitpunkt der Vergangenheit. Sie war nur eine unter vielen Frauen, die mitochondrialen Erblinien der anderen Frauen starben aber aus, während ihre sich fortsetzte.

Nach neuesten Untersuchungen lebte der letzte gemeinsame Vorfahre aller menschlichen mitochondrialen DNA-Linien vor etwa 160.000 Jahren. Anders ausgedrückt tragen alle heute lebenden Menschen mitochondriale DNA in sich, die von einer einzigen Frau stammt, die vor etwa 160.000 Jahren lebte.16

1. Sozialverhalten (Gruppenbildung, Altruismus)
2. Verlängerung der Jugend- & Altersphase (Erlnern u. Weitergeben von Wissen)
3. Beherrschung des Feuers + Herstellung von Werkzeugen
4. Schmuck + Musikinstrumente
   Sprache:(Indizien sind Anatomie der Mund- und Kehlkopf-Region, Sprachzentrum im Großhirn fossil nicht    nachweisbar)
5. Haustiere
6. Nutz + Heilplanzen (Getreidearten, Ötzi: Antibiotische Pilze)
7. Weitergeben von Wissen 

1. Immunologisch:
    - Serologie
    - Bestimmung der Kreuzreaktion
2. Biochemisch: Aminosäurenanalyse
   - Bestimmung der Aminosäurenzusammensetzung bestimmer Proteine 
3. Genetisch: (heute am meisten verwendet!)
   -DNA- Sequenz, insbesondere mitochondriale DNA
4. Verhaltensbiologisch:
   - Betrachtung ähnlicher Verhaltensweisen (analoges, homologes Verhalten)

1. Röhrenknochen ( Oberarm-, Oberschenkelknochen)
2. Platte Knochen (Rippen, Schulterblätter, Schädel)
3. Kurze Knochen (Hand-/Fußwurzelknochen)
4. Sesambeine ( Kniescheibe)
5. Irreguläre Knochen (Unregelmäßig Bsp: Gesichtsschädel, Wirbel)

Wichtigste Strukturelemente:
3. wichtigste Zonen im Längenwachstum:
- Epiphyse
- (übergangsbereich: bei Gelenkspalt)
--> Diaphyse
- Metaphyse ( dort Langenwachstum findet statt)

Aufbau der Knochenaufbau in der Breite 
- Knochenmarkshöhle,
- Knochenhaut
- Knochenmark

Knochen sind lebendiges Gewebe: auch die Knochen werden fortwährend erneuert:

Äußere Teil des Knochens wird als äußere Knochenschicht oder Kompakta bezeichnet (Stabilität)
Die ÄUßere Knochenschicht ist von einer dünnen Knochenhaut überzogen, dem sogenannten Periost.

Der innere Teil besteht aus einem Gerüst von Knochenbälkchen (Trabekel). Es ist wie ein Schwamm aufgebaut und heißt Spongiosa. 

In Zwischenräumen: Knochenmark
In Knochenmarkshöhle: Spongiosa, Kortikalis (dichte Strutkur), Blutgefäße

Knochenzelltypen:
-> Bildung von Knochenmatrix durch Osteoblasten, spätere Umwandlung in Osteozyten
--> Abbau von Knochenmatrix durch Osteoklasten (Umbau- und Heilungsphasen)

Wie werden Sie kontrolliert?
- Homonelle Regulation! 3. Verschiedene Hormone die den Auf- und Abbau der Knochen beeinflussen:
--> Organismus: Hormone gehen nur auf die Osteoblasten! 
Durch Hemmung kann der Aufbau ablaufen, wenn nicht, wird abgebaut!

- Zwei Knochen die im Gelenk aufeinander treffen.
---> Darauf Knorpelschicht. 
---> Dazwischen Gelenkspalt 

- Gelenkkapsel: verhindert Luxation (Auskugelung)
- Gelenkspalt mit Gelenkflüssigkeit (Schmierung + Ernährung des Knorpels)
- Schleimbeutel: oft am Rand der Gelenkhöhle (polster an druckbelasteten Zellen)
--> ist nicht bestandteil bei jedem Gelenk. Oft da wo Sehnen sind!
- Knorpel: Durchverteilung (Menisken) 

1) Gleitgelenk: Handwurzelgelenke, Da wo Knochenplatten aneinander gleiten: auch Becken
2) Zapfengelenk: Radioulnargelenk
3) Eigelenk: proximales Handgelenk
4) Sattelgelenk: Daumenwurzelgelenk
5) Kugelgelenk: Hüftgelenk, Schultergelenk
6) Scharniergelenk: Ellbogengelenk

Das Schultergelenk.
Der Oberarm lässt sich fast in alle Richtungen ausgezeichnet bewegen und dabei drehen.
Dieser Bewegungsumfang ist möglich, weil die Kontaktfläche (kleine Gelenkpfanne) zwischen Rumpf und Oberarm sehr klein ist.

Der größte: Oberschenkelknochen
der Kleinste: Hörknöchelchen 

5 Abschnitte: 
Halswirbel(7): Cervix(C1-C7)
Brustwirbel(12): Thorax(TH1-Th12)
Lendenwirbel(5): Lundus(L1-L5)
Kreuzbeinwirbel(5): Os sacrum(S1-S5) verschmelzen zu 1 Knochen
Steißbeinwirbel(4-5): Os coccygis(CO1-CO4/CO5) verschmelzen zu 1 Knochen 

- Steuert alle lebenswichtigen Vorgänge im Körper und stimmt sie aufeinander ab
- Steuert alle inneren Organe durch das Vegetative NS (=Organsteuerung: Muskulatur, Darm...)
- Dient zur Aufnahme von Reizen aus der Umwelt durch die Sinnesorgane + Verarbeitung u. Formulierung von Antworten durch das Gehirn und Rückenmark (ZN) und die Nerven (Periphere NS)
(=Reizwarnehmung)

Frequenz der Aktionspotentiale (von Stärke des Reizes)

1. Kontinuierliche Erregungsleitung: an marklosen Neuronen (vegetatives NS)
    - AP führt über Ausgleichsströme zur Depolarisation der benachbarten Bereiche
    - Ein neues Ap entsteht an dieser Stelle und planzt sich fort 
2. Saltatorische Erregungsleitung an markhaltigen Neuronen (mit Myelinscheide) 
    - AP´s können aufgrund der Myelin-Isolierung nur an Schnürringen entstehen
    - Ausgleichströme überbrücken die Distanz zum nächsten Ring und lösen dort ein AP aus
    - Erreugung "springt" von Ring zu Ring 
Vorraussetzung: Axon hat Isolation: Myelinscheide

Anatomische Einteilung: 
Anatomisch (=strukturell) ist das Zentralnervensystem (ZNS) und das peripheres Nervensystem (PNS) zu trennen. 

ZNS:
- Zum ZNS werden Gehirn und Rückenmark gerechnet

PNS: 
-die verbleibenden, dem Gehirn und Rückenmark entspringenden Nervenwurzeln mit ihrer Fortsetzung in Form einzelner Nerven bilden das PNS (PNS gehört nicht zum ZNS) 
-Unterteilung in Somatisches NS (Skelettmuskeln, willkürlich) 
- vegetatives Nervensystem (unwillkürlich)
   1. Sympathisches NS
   2. Parasympathisches NS
   3. Enterisches NS (Darm)

Funktionell keine eigenständige Systeme!
Bei den motorischen Nerven liegen die Nervenzellen z.B. mit ihrem Zellkörper im ZNS, und die Nervenzellfortsätze(Axon) im PNS. Sensible Nerven der Nervenzellkörper im PNS, der Fortsatz in ZNS.
 

- Funktionseinheit des Gehirns 
1.Hauptbereiche: Emotionales Verhalten
2. Das Gedächtnis
- Verarbeitung von Emotionen, Triebverhalten, auch intellektuelle Leistungen (Gedächtnis)
- Beeinflusst von kortikalen und nicht-kortikalen Strukturen des Gehirns
- Verantwortlich für Ausschüttung von Endorphinen (körpereigenen Opioiden)