Humanbiologie

• Die Nahrung wird im Verdauungskanal durch die abwechselnde Kontraktion der längs- und der Ringsmuskelschicht weiterbefördert. Zieht sich die Ringmuskulatur in einem Bereich zusammen, wird das Rohr dort enger und der Nahrungsbrei wird dort nach voren gestossen. danach erweitert sich das Rohr wieder, in dem die Längsmuskulatur kontrahiert.
• Befördern der Nahrung ist ein aktiver Vorgang
• Aufgrund der Peristaltik kann man im Handstand trinken

• Pepsin: spaltet Eiweisse und ist bei tiefem pH-Wert aktiv, d.h. in sauerer Umgebung, es arbeitet im Magen
• Amylase: spaltet Stärke, ist im neutralen bis leicht alkalischen Bereich aktiv, sie arbeitet im Mund und im Dünndarm

• Pepsin kann Proteine spalten, welche in unseren Zellen sehr zahlreich vorkommen und ausgesprochen wichtig sind
• damit dass nicht passiert, wird eine inaktive Stufe des Enzyms (Pepsinogen) produziert

• Aufnahme ins Darmepithel:
  • es ist ein aktiver Transport gegen das Konzentrationsgefälle (Konzentration der Nährstoffe in den Zellen des Darmepithels sind höher als im Darminhalt)
  • Transport kostet Energie = ATP wird in ADP+P gespalten
  • Viele Carrier sind spezifisch. Die Membran enthält also für den Transport der verschiedene Teilchen verschiene Carrier.
  • Die Menge, die vone inem Stoff in einer bestimmten Zeit aufgenommen wird, hängt von der Transportleistung der Carrier ab.
  • eine ungenügende Resorption eines Stoffes kann zu einem Mangel führen, der sich durch vermehrte Zufuhr mit der Nahrung nicht beheben lässt.
• Aufnahme ins Blut:
  • Die Stoffe aus den Darmepithelzellen werden in eine Kapillare des Blutkreislaufs transportiert. Dabei passieren sie nach der Zellmembran der Epithelzelle auch die Kapillarwand.
  • Der Transport geschieht meist durch Tunnelproteien oder Carrier.
  • Da die Konzentration der Nährstoffe in der Darmepithelzelle höher ist als im Blut, ist der Transport ein passiver Vorgang.
  • Es ist eine erleichterte Diffusion

• Das Blut transportiert die resorbierten Stoffe gelöst oder an Proteine gebunden vom Darm durch die Pfortader direkt zur Leber

• In der Leber werden die Nährstoffe ausgeladen und deponiert. Damit wird verhindert, dass die Konzentration der Nährstoffe im Blut nach einer Mahlzeit sehr hoch steigt, denn das würde die weitere Aufnahme aus den Darmzellen erschweren.
• Die Leber ist nicht osmotisch aktiv
• Geeignete Speicherstoffe in der Leber sind wasserunlösliche Stoffe wie Glykogen oder Fette

• Mechanische Zerkleinerung der Nahrung
• Die Nahrung wird schluckbar gemacht und ihre Oberfläche für den Angriff der Enzyme vergrössert.

• Verschieben der Nahrung im Mund
• Löst das Schlucken aus, indem sie den Bissen nach hinten schiebt.
• sie trägt den Geschmacks- und Tastsinn
• sie ist beim Sprechen an der Lautbildung beteiligt

• Befeuchtung der Nahrung
• Enzymatische Verdauung der Kohlenhydrate durch Amylase -> Speichelamylase spaltet die langen Moleküle von Stärke und Glykogen in kürzere. Das kleinste Molekül, das dabei entsteht, ist der Doppelzucker Maltose, der im Gegensatz zur Stärke süss schmeckt.

• aktive Beförderung der Nahrung in den Magen durch peristaltische Bewegung

• Speicherung der Nahrung und portionenweise Abgabe durch Öffnen des Pförtners an Dünndarm.
• Verflüssigung der Nahrung durch Zugabe von Magensaft und städiges Kneten.
• Schutzfunktion durch die hohe Säurekonzentration -> Bakterien werden abgetötet.
• Salzsäure aktiviert zudem noch das Pepsinogen und denautriert Eiweisse.
• Verdauung der Eiweisse; Eiweisse werden durch das Enzym Pepsin in Peptide gespalten
• Schleimbildung; dadurch wird verhindert, dass die hohe Säurekonzentration die Magenwand angreift.

• Fortsetzung der Verdauung mithilfe von Enzymen, die von seiner Wand oder von der Bauchspeicheldrüse abgegeben werden
• Hier wird die Zerlegung der Nahrung in die resorbierbaren Nährstoffe weitgehend abgeschlossen
• Resorption von Nährstoffen, Mineralstoffe und Vitaminen
• Resorption von Wasser (ca. 9l pro Tag)

--> Wichtigster ort der Verdauung: starke Oberflächenvergrösserung, viele Drüsenzellen, viel länger als die direkte Verbindung Magen-Darm

• Die Oberfläche ist durch Falten, Zotten und Mikrovilli auf etwa 200m² vergrössert, somit erhöht sich die Verdauungs- und Resorptionsleistung
• je grösser die Oberfläche, desto effizienter ist die Diffusion

• Abschliessende Resorption
• Der Wurmfortsatz ist ein lymphatisches Organ, das im Dienst der Abewehr steht
• Im Dickdarm leben viele Bakterien, von denen einige als Nützlinge Cellulose spalten oder Vitamine herstellen

• Tägliche Produktion von etwa 1.5l Bauspeichel, der in den Dünndarm ausgschieden wird (sekretorische Funktion). er neutralisiert den Darminhalt und enthält Verdauungenzyme (Peptidase, Amylase und Lipase)
• Produktion von Hormonen zur Regulation des Kohlenhydratstoffwechsels z.b Insulin

• Stoffe aus dem Blut entnehmen, umwandeln und speichern
• Produkte werden ins Blut abgegeben oder als Galle ausgeschieden
• Sie ist eine Stoffwechselzentrale und ein Speicher
• sie wandelt die Närhstoffe um, die ihr über die Pfortader zugeführt werden, und speichert sie in einer unlöslichen und damit osmotisch unwirksame Form. Diese sorgt dafür, dass die Konzentration der Nährstoffe im Blut nur wenig schwankt.
• Abbau von Fette
• Umwandlung von Kohlenhydrate in Fette
• Abbau roter Blutkörperchen, dabei entsteht Gallenfarbstoffe wie Bilirubin
• Entgiftung des Blutes. Die Produkte werden meist über das Blut zu den Nieren gebracht und dort in den Harn ausgeschieden. Einige gelangen mit der Galle via Darm nach aussen.
• Produktion von Galle

• sie sammelt und speichert die Galle. Die Galle selbst  entsteht in der Leber

• Kohlenhydrate: Amylase splatet Glykogen/Stärke in Maltose und Stärke-Rest

pH-Wert: 6.7

• Proteine: Die Salzsäure detauniert Proteine und das Pepsin anschliessend die denaturierten Proteine zu Peptide.

• Kohlenhydrate: Stärke wird durch die Amylase in Maltose (Bauchspeichel) gespalten und die Maltase spaltet die Maltose in Glucose (Darmsaft), welche durch die Saccharase in Glucose und Fructose gespalten wird.
• Proteien: die Peptide werden durch die Peptidasen in Dipeptide (Bauchspeichel), welche anschliessend durch die Dipeptidase in Aminosäuren (Darmsaft) gespalten werden.
• Fette: Fetttröpfchen werden durch die Galle emulgiert, Die Fette werden durch die Lipasen in Glycerin und Fettsäure gespalten

Äussere Atmung = Lungenatmung

1. Austausch der Lungenluft durch Ein- und Ausatmen
2. Diffusion von Sauerstoff aus der Lunge ins Blut und Kohlendioxid wird aus dem Blut abgegeben
3. Das Blut transportiert Sauerstoff zu den Zellen und Kohlendioxid von den Zellen zur Lunge
4. in den Geweben des Körpers diffundiert Sauerstoff vom Blut in die Zellen und Kohlendioxid von den Zellen ins Blut

• der äussere Teil wird durch das Nasenbein und von den Nasenknorpeln gestützt
• Die beiden Nasenhöhlen sind durch eine Scheidewand getrennt
• Ein Flimmerepithel mit Wimpern und Schleimdrüsen kleidet sie aus.
• Am Eingang stehen Haare als Grobfilter
• Die innere Oberfläche jeder Nasenhöhle ist vergrössert durch drei Nasenmuscheln
• Die Nebenhöhlen haben eine Schleimhaut, welche das Gewicht des Schädels vermindert. Sie sind ebenfalls  Resonanzräume für die Stimme

• Reinigung: grosse Schmutzteilchen werden von den Nasenhaaren zurückgehalten. Feine Staubteilchen und Mikroorganismen bleiben im Schleim auf der Schleimhaut kleben
• Aufwärmen: Die Schleimhaut erwärmt und befeuchet die Luft dank den Blutgefässen
• Riechen: die Riechschleimhaut mit dem Geruchssinn liegt im obersten Teil der Nase
• Tränenabfluss: In jede Nasenhöhle mündet ein Tränenkanal, durch den die Tränenflüssigkeit aus dem inneren Augenwinkel abfliesst

• Obeflächenvergrösserung: durch die immer enegere Verästelungen. Gesamtoberfläche, die den 300Mio. Alveolen zur Verfügung steht, beträgt 100m²
• Der linke Lungenflügel ist etwas kleiner als der rechte, da das Herz leicht links von der Mitte liegt
• Der linke Lungenflügel ist in zwei und der rechte in drei Lappen unterteilt
• Jeder Lappen besteht aus einer grossen Zahl von Lungenläppchen, die an der Oberfläche als etwa 2cm grosse Felder sichtbar sind
• Die Wand der Alveolensäckchen hat 0.2mm grosse, kugelige Ausbuchtungen, die man Alveolen/Lungenbläschen nennt.
• die Alveolen sind durch ein hauchdünnes Epithel von den feinen Blutkapillaren getrennt
• in den Alveolen findet der Gasaustausch statt. Die Leistung der Lunge ist darum abhängig von der Grösse der Austauschfläche, vom Konzentrationsunterschied und von der Länge des Diffusionswegs

• Luft kan von aussen zwischen die Häute eindringen, wodurch sich die Lunge ihrer Elastizität folgend zusammenzieht.
• Die Lunge folgt den Bewegungen des Brustkorbs nicht mehr
• Der betroffene Lungenflügel kann sich nicht mehr oder nur noch eingeschränkt ausdehnen
• die Ausprägung reicht von minimalen Luftmengen, die vom Patienten kaum bemerkt werden, bis zu einem Lungekollaps

• er sorgt dafür, dass die Lunge der Bewegung des Brustkorbs beim Ein- und Ausatmen folgt und ermöglicht die dabei nötige Verschiebung der Lunge gegenüber des Brustwandkorbs.

Sie wird hauptsächlich durch die Kontraktion der Zwischenrippenmuskulatur bewegt.

• Beim Einatmen:
  • Brustkorb wird angehoben
  • Brustvolumen nimmt zu
  • Luft wird in die Lunge gezogen
• Beim Ausatmen:
  • Brustkorb wird sich senken
  • Brustraum und Lungen werden kleiner
  • Luft wird ausgeatmet

Geschieht mithilfe des Zwerchfells

• Beim Einatmen:
  • Zwerchfell flacht sich durch Kontraktions einer Muskeln ab
  • Baucheingeweide werden nach unten gedrückt
  • Brustraum wird grösser
  • Luft wird in die Lunge gezogen
• Beim Ausatmen:
  • Zwerchfell erschlafft und wird vom Druck im Bauch nach oben gepresst
  • Vorgang wird durch die Kontraktion der Bauchmuskulatur beschleunigt

Da sie sich nur schlecht im Blut lösen, werden sie für den Transport chemisch gebunden. Damit diese Gase vom Blut auch wieder abgegeben werden können, darf diese Bindung nicht zu stark sein.

• Sauerstoff wird zum Transportieren in den roten Blutkörperchen an den roten Farbstoff Hämoglobin gebunden.
  • Hämoglobin: Besteht aus vier Peptidketten, von denen zwei gleich gebaut sind.
  • Häm-Molekül: ist ein ringförmiges Molekül mit einem Eisen-Ion im Zentrum. Es kann ein Sauerstoffmolekül binden.
  • Ein Hämoglobin kann 4 Sauerstoffmoleküle aufnehmen.
  • Die Bindung von Sauerstoff am Eisen-Ion ist ein reversibler Vorgang
• Kohlendioxid löst sich im blut und reagiert mit Wasser zu Hydrogencarbonat-Ionen und Wasserstoffinonen.
  • Reaktionwird durch ein Enzym der roten Blutkörperchen katalysiert
  • Die Reakion ist reversible
  • Die Ionen werden in Erythrozyten transportiert, binden jedoch nicht an Hämoglobin.
  • Kohlendioxid wird ins Blut aufgenommen, weil seine Konzentration in den Geweben hoch ist und wird aus dem Blut abgegeben, weil seine Konzentration in der Luft im Lugenbläschen tief ist