Humanbiologie 1

• Leber baut alte rote Blutkörperchen ab. Dabei entstehen Gallenfarbstoffe wie Bilirubin
• Entgiftet das Blut
• Zu den Entgiftungsfunktionen gehört auch die Harnstoffbildung

• Leber produziert täglich etwa 0.5l Galle
• Enthält Gallensäure, Gallenfarbstoffe und Abfallstoffe
• Gallensäuren werden aus Cholesterin gebildet und emulgieren Fette
• Gallenfarbstoffe entstehen beim Abbau roter Blutkörperchen aus Hämoglobin. Verstärkter Abbau von Blut führt zu Gelbsucht. Kann auch durch Behinderung des Gallenabflusses, z.B. durch Gallensteine, verursacht sein. Diese bilden sich durch Auskristallisierung von Cholesterin oder Calciumsalzen

• Innere Atmung: Zellatmung; O₂-Verbrauch und CO₂-Bildung in den Zellen
• Äussere Atmung: Austausch von Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid; Austausch der Lungenluft durch Ein- und Ausatmen - Diffusion der Lunge: Aufnahme von O₂ ins Blut und Abgabe von CO₂ aus dem Blut - Transport von O₂ und CO₂ ins Blut - Diffustion zwischen Blut und Zelle
• Zum Atmungssystem zählen: Nase, Rachen, Kehlkopf, Luftwege, Lunge, Brustkorb und Zwerchfell

• 11cm lang und 2cm breit. Wird durch Knorpelspangen offengehalten, welche verhindern, dass die Wände der Luftröhre beim Einatmen durch den entstehenden Unterdruck zusammengezogen werden

• Innere Auskleidung: Flimmerepithel mit Wimpern und Drüsenzellen. Schleimförderband bringt eingeatmete Staub- und Schmutzteilchen wieder zurück in den Rachenraum
• Verzweigt sich in zwei engere Bronchien
• Bronchien bilden Bronchialbaum. Feinste Ästchen sind die Bronchiolen, welche sich in zwei Alveolargänge verzweigen, von denen jeder in ein Alveolarsäckchen übergeht
• Wand der Bronchiolen und der Alveolargänge besteht aus glatten Muskelfasern

• Ein Lungenläppchen enthält über tausend Alveolarsäckchen
• Jedes Alveolarsäckchen sitzt am Ende eines Alveolargangs und ist von Kapillarnetz
• Wand der Alveolarsäckchen hat Ausbuchtungen, die Alveolen und Lungenbläschen
• Gasaustausch in den Lungenbläschen
• Gasaustausch ist eine Diffusion, darum hängt die Leistung der Lunge von der Grösse der Austauschfläche, vom Konzentrationsunterschied und vom Diffusionsweg ab

• Lungenfell: äussere Oberfläche der Lunge
• Rippenfell: Kleidet den Brustraum aus
• Zwischen Lungen- und Rippenfell: Pleuraspalt. Dieser sorgt dafür, dass Lunge der Bewegung des Brustkorbs folgt und ermöglicht die Verschiebung der Lunge gegenüber der
• Zwerchfell: Trennt Brust- vom Bauchraum. Ist eine Muskelkuppel

• Beim Sauerstoff geht Diffusion ins Blut schneller, weil seine Konzentration dort tiefer
• Wenn Sauerstoff von der Luft ins venöse Blut diffundiert, wird es dadurch arteriell
• 1l Blut nimmt 50ml Sauerstoff auf

• Sauerstoff wird in den roten Blutkörperchen an das Hämoglobin gebunden
• Hämoglobin-Molekül (Hb) besteht aus vier Peptidketten, von denen je zwei gleich gebaut
• Eisen-Ion ist im Zentrum. Dieses kann O₂-Moleküle binden. Bindet es so, dass es zwar befördert, aber auch wieder abgeladen werden kann. Ist ein umkehrbarer Vorgang
• Formel Hb-O₂
• Vollständiges Beladen ist mit 95% Sättigung fast erreicht
• Entladen bleibt mehr oder weniger unvollständig

• löst sich im Blut und reagiert mit Wasser zu Ionen. Umkehrbare Reaktion
• Ionen werden ans Hämoglobin gebunden oder in der Blutflüssigkeit transportiert

• Lässt man Blut offen stehen, gerinnt es. Blutkörperchen und Gerinnungseiweisse bilden dann den Blutkuchen. Die darüberstehende Flüssigkeit: Blutserum
• Um Blutplasma von Blutserum zu trennen, gibt man ein Antigerinnungsmittel dazu und zentrifugiert es. Unterschied Blutserum und Blutplasma: Blutplasma enthält Gerinnungseiweisse, Blutserum nicht.
• Blutplasma: extrazelluläre Flüssigkeit. Hat eine ähnliche Zusammensetzung wie die Lymphe. Unterscheidet sich durch die Eiweisse
• Blut hat osmotische Wirkung. Diese ist von Gesamtzahl der gelösten Teilchen abhängig. Plasmaeiweisse tragen zur Wirkung bei, weshalb das Blutplasma eine stärkere osmotische Wirkung hat als die Lymphe
• Aufgaben Blutplasma: Gerinnung, Transport, Pufferung (neutralisieren saure und alkalische Stoffe), Abwehr, Osmose

• Beidseitig eingedellte Scheibchen, die flexibel sind für Durchgang durch die Kapillaren und Zusammenkleben verhindern
• Weder Zellkern noch Organellen
• Aus Zellmembran und Zellplasma mit Hämoglobin
• Gesamtoberfläche 3000 m². Dies ermöglicht einen raschen Gasaustausch
• Dienen dem Transport der Atemgase. 
• Lebensdauer: 4 Monate
• Werden im roten Knochenmark aus kernhaltigen Stammzellen gebildet und durch Nierenhormon Erythropoetin stimuliert.
• Abbau: in der Milz werden sie in Bruchstücke zerlegt und von Fresszellen abgebaut. Häm wird in der Leber zu den Gallenfarbstoffen abgebaut

• Besitzen Zellkern und Organellen
• Können sich durch Formveränderung amöbenartig bewegen 
• Entstehen aus Stammzellen im roten Knochenmark und differenzieren sich im Knochenmark oder Lymphsystem
• Hauptakteure der Abwehr
• Gibt Makrophagen (Fresszellen), Granulocyten (ebenfalls Fresszellen) und Lymphocyten (dienen der Abwehr)

• Von einer Membran umhüllt
• Kernlose Zellbruchstücke
• Bilden bei Gefässverletzung Plasmafortsätze, die sich an beschädigter Gefässwand festsetzen
• Werden von Riesenzellen im roten Knochenmark abgeschnürt
• Leben 5-10 Tage und werden dann in der Milz abgebaut
• Aufgabe: Blutstillung: bilden bei Verletzung zuerst nicht stabilen Pfropf (weisser Thrombus). Bei Blutgerinnung werden Stoffe freigesetzt, die Bildung eines stabilen Pfropfs (roter Thrombus) auslösen

Stoppt Blutverlust mithilfe drei Vorgängen:

• Gefässkrampf
• Erster Propf aus Blutplättchen: Blutplättchen lagern sich an defekte Stelle der Gefässwand an und bilden ersten Pfropf (weisser Thrombus). Dieser wird dann ersetzt durch den roten Thrombus
• Blutgerinnung: Wird durch Stoffe ausgelöst, die bei Verletzung freigesetzt werden und beginnt mit einer Kette von Reaktionen. Das Produkt katalysiert jeweils als Enzym die nächste. Am Ende der Reaktions-Kaskade bildet sich Thrombin. Dies katalysiert Zusammenlagern von gelösten Molekülen Fibrinogen zu Fibrinfäden. Fibrinfäden bilden Fibrinnetz. So entsteht ein stabiler Pfropf (roter Thrombus)

• Es kann sich auch innerhalb eines Gefässes ein Gerinnsel (Thrombus) bilden und Gefäss verengen oder verstopfen (Thrombose)
• Thromben in Gefässen des Herzmuskels führen zum Herzinfarkt
• Gefahr von Thrombosen nimmt im Alter zu, da sie Gefässe durch Ablagerungen enger werden und die Wände uneben werden (Arteriosklerose)
• Embolie: Wenn Thrombus von Blutstrom mitgerissen wird und in nächst engerem Gefäss (meist Lunge) hängen bleibt. Können durch Luft oder Fette ausgelöst werden, wenn diese ins Blut gelangen

1. Geschlossener Kreislauf
2. Körper- und Lungenkreislauf
3. Kapillarsysteme für den Stoffaustausch
4. Schnell und langsam
5. Das Herz pumpt, aber die Gefässe arbeiten mit
6. Blutverteilung nach Bedarf

• Umgeben vom Herzbeutel 
• Herzbeutel besteht aus zwei Häuten. Dazwischen ist ein schmaler Spalt. Innere Haut (Epikard) ist mit der Herzwand verwachsen und die äussere Haut (Perikard) mit dem Brustfell

• Jede Herzhälfte hat einen Vorhof und eine Kammer
• Rechter Vorhof: nimmt venöses Blut auf, das durch die beiden Hohlvenen aus dem Körper kommt
• Rechte Kammer: pumpt das Blut vom rechten Vorhof durch die Lungenarterie zur Lunge
• Linker Vorhof: nimmt arterielles Blut aus den Lungenvenen auf
• Linke Kammer: Pumpt Blut aus dem linken Vorhof durch die Aorta in den Körper
• Segelklappe: Zwischen Vorhof und Kammer. Ist am Papillarmuskel befestigt
• Bevor Kammer kontrahiert, schliesst sich die Segelklappe damit verhindert wird, dass Blut in den Vorhof zurückgepresst wird
• Taschenklappen: Am Anfang von Aorta bzw. Lungenarterie. Verhindert das Zurückfliessen des Bluts in die Kammern. Besteht aus drei häutigen Taschen

• Doppelpumpe: Pumpt gleichzeitig Blut in Körper- und in den Lungenkreislauf. Der Widerstand ist im Körperkreislauf grösser, weshalb das Blut in die Aorta mit höherem Druck gepresst werden muss
• Vorhöfe: Sammeln während der Kammerkontraktion das Blut aus den Venen
• Schlägt zwischen 60-70mal pro Minute
• Bei Kontraktion werden blutgefüllte Hohlräume des Herzes kleiner (Systole) und bei der Entspannung des Herzmuskels werden die Vorhöfe und Kammern wieder vergrössert und mit Blut gefüllt (Diastole)

• Blutdruck tiefster Wert -> diastolischer Druck. Bei Entspannung (Diastole) der Kammer
• Blutdruck höchster Wert -> systolischer Druck. Bei Kontraktion (Systole) der Kammer
• Normwerte: 120/70 mm Hg für Jugendliche, 150/80 mm Hg im Alter

Funktionen:

1. Enzyme katalysieren
2. Strukturproteine
3. Motorproteine
4. Carrier- und Tunnelproteine
5. Antikörper

• Nahrungseiweisse werden bei der Verdauung in Aminosäuren zerlegt
• Täglicher Eiweissbedarf ca. 1g/kg Körpergewicht
• Eiweissmangel führt zu Muskelschwund, Wachstumsstillstand oder Ödemen

• Betriebsstoffe
• Doppelzucker und Vielfachzucker werden bei der Verdauung in Einfachzucker zerlegt
• Zur Speicherung wird Glucose in Leber und Muskeln in Glykogen umgewandelt
• Wenn Glykogenspeicher gefüllt sind, werden zusätzlich aufgenommene Kohlenhydrate zur Speicherung in Fette umgewandelt
• Enthält Nahrung keine Kohlenhydrate, wird vermehrt Fett abgebaut
• Tagesbedarf 5g/kg

• Energiespeicher und Isolationsmaterial
• Werden zur Energieschaffung oxidiert oder zur Herstellung körpereigener Fette verwendet
• Körper kann sie in nahezu unbegrenzter Menge speichern
• Tagesbedarf: 1-1.4g/kg Körpergewicht
• Cholesterin kommt in Biomembran vor und dient als Ausgangsstoff zur Herstellung von Hormonen. Fehlt in Pflanzen. Wird zur Verteilung im Körper an Proteine gebunden und in Form von Lipidproteinen transportiert

• Anorganischer Bestandteil
• Im Körper als feste Salzkristalle oder als Ionen gelöst

Aufgaben:

• Baumaterial
• Nervöse Erregungen
• Erhöhen osmotischen Wert
• Enzyme von Ionen abhängig
• Täglicher Bedarf: 10g
• Calcium ist dominierendes Mineral
• Calcium- und Magnesium-Salze sind am Knochenaufbau beteiligt. Wichtig für die Kontraktion von Muskeln
• Calcium-Ionen sind für Blutgerinnung unerlässlich
• Natrium- und Kalium-Ionen sind wichtig für Erregungsleitung und für den Wasserhaushalt

• Anorganische Bestandteile
• Bestandteile von Enzymen und Hormonen
• Eisen ist Bestandteil des Hämoglobins und einiger Enzyme
• Iod ist Bestandteil des Hormons Thyroxin
• Fluor ist im Zahnschmelz eingelagert

• Meisten sind sie als Cofaktoren an der Arbeit von Enzymen beteiligt
• Werden im Darm unverändert ins Blut aufgenommen und zu den Zellen gebracht
• Hypervitaminosen (zu hohe Vitaminaufnahme) selten schädliche Wirkung
• Meisten Vitamine werden von Pflanzen produziert und einige von Darmbakterien gebildet
• Fettlösliche: A, D, E und K
• Wasserlösliche: C und B-Gruppe

• In Leber gespeichert
• Kommt in Milch, Butter, Eiern und Leber vor
• Pflanzen produzieren Provitamine, aus denen Vitamin A hergestellt wird. Wichtigstes Provitamin ist -Carotin
• Bestandteil des Sehpurpurs im Auge
• Für Wachstum der Epithelgewebe und des Skeletts nötig
• Verhindert Verhornung der Schleimhäute und verstärkt Abwehr
• Mangelsymptome: Dämmerungsblindheit, Verhornung von Schleimhäuten, Trübung der Hornhaut und Zunahme von Infektionen

• Hitzeempfindlich
• In frischen Früchten und Gemüsen
• Nicht nur von Pflanzen sondern auch von Tieren selbst hergestellt
• Unterstützt Wundheilung und Abwehrsysteme
• Schützt empfindliche Stoffe vor der Oxidation
• Aufbau von Binde- und Stützgewebe
• Verbessert Aufnahme von Eisen-Ionen ins Blut und in die Zellen
• Mangelsymptome: Müdigkeit, Schwäche, Knochenschmerzen, Zahnfleischbluten, Zahnausfall, Skorbut

• Wird in der Haut unter Einfluss von UV-Strahlen hergestellt
• Quellen sind tierisches Fettgewebe
• Stimuliert die Aufnahme von Ca²⁺-Ionen
• Mangelsymptome: Bei Säuglingen Rachitis

BMI = Körpergewicht in kg : (Körpergrösse in m)²

Durch die Peristaltik; durch abwechselnde Kontraktion der Längs- und Ringsmuskulatur.

• Chemische Zerlegung
• pH-Wert von grosser Bedeutung
• Verdauungsenzyme werden von Zellen der Magen- oder Darmwand und von Speicheldrüsen und von der Bauchspeicheldrüse produziert und abgegeben. Sie gehören zu den Sekreten
• Verdauungsenzym würde auch Bestandteile in den Zellen angreifen. Deshalb werden sie in Vesikel abgepackt. Oft wird in den Zellen ein inaktives Enzym hergestellt

Zwei Schritte:

1. Aufnahme ins Darmepithel durch aktiven Transport. Menge von Stoffen, die aufgenommen werden, hängt von der Transportleistung des Carriers ab. Wird durch Hormone geregelt. 
2. Aus Darmepithelzellen in eine Kapillare des Blutkreislaufs -> Aufnahme ins Blut. Passieren nach Zellmembran Kapillarwand. Meist durch Tunnelproteine oder Carrier. Passiver Transport. Erleichterte Diffusion.

Ausnahme: Bausteine der Fette. Diese werden z.T. durch Lymphgefäss ins Blut gebracht. 

• Gelöst oder an Proteine gebunden
• Vom Darm durch Pfortader direkt zur Leber. Hier werden sie ausgelagert und deponiert
• Werden in der Leber in einer Form gespeichert, in der sie keine osmotische Wirkung haben. Geeignet dafür sind Speicherstoffe, die wasserunlöslich sind wie Glykogen oder Fette

• Mechanische Zerkleinerung und mit Speichel vermischt
• Chemische Verdauung: Spaltung von Stärke und Glykogen durch Amylase

• Schiebt Nahrung hin und her
• Löst Schlucken aus
• Geschmacks- und Tastsinn
• Ist an Lautbildung beteiligt

• Befeuchtung der Nahrung und enthält Amylase
• Kleinstes Molekül, das entstehen kann -> Maltose

• Muskulöser Schlauch, vom Rachen zum Magen
• Wand hat vierschichtigen Bau
• Befördert Nahrung durch peristaltische Bewegung

Bau:

• Volumen bis zu 1.5 Liter
• Weitergabe des Inhalts durch den Pförtner
• Magenwand hat vierschichtigen Bau